近期,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程研究所研究員吳正巖課題組利用電子束輻照技術(shù)制備出新型納米復(fù)合型光催化劑,該催化劑可以在可見光照射下快速降解除草劑。該工作已被《化學(xué)工程雜志》(Chemical Engineering Journal)接收發(fā)表。
隨著農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,除草劑用量與日俱增,不僅對環(huán)境造成巨大壓力,而且危害人畜健康。光催化降解法是目前處理除草劑的常用方法之一,但由于現(xiàn)有光催化劑存在制備工藝復(fù)雜、紫外激發(fā)、成本高、效率低等缺點(diǎn),成為限制除草劑光催化降解技術(shù)發(fā)展的瓶頸,亟需制備一種高效、低成本、可見光響應(yīng)的光催化劑。
課題組利用電子束的還原和濺射效應(yīng),以高錳酸鉀和改性石墨為原料成功制備出一種新型的光催化劑(MnO2/C)。結(jié)果表明,該催化劑具有高比表面積和強(qiáng)催化活性,在可見光下可快速降解草甘膦(一種常用除草劑),并揭示了降解規(guī)律和機(jī)制。研究表明,該催化劑在太陽光的激發(fā)下可以產(chǎn)生·OH、·O2-、·HO2等活性自由基,從而將草甘膦快速降解為二氧化碳、水等無機(jī)小分子。
該工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院青促會項(xiàng)目、中科院STS項(xiàng)目、中科院重點(diǎn)部署項(xiàng)目等資助。
圖1:光催化劑MnO2/C的合成過程

圖2:光催化降解草甘膦的機(jī)理
摘自:中國科學(xué)院