科研進(jìn)展
青海鹽湖所在光催化鎂水泥領(lǐng)域取得新進(jìn)展
全球綠色發(fā)展浪潮下，建筑行業(yè)作為高能耗、高排放領(lǐng)域，亟需兼具結構強度與環(huán)保功能的新型材料。光催化技術(shù)因能常溫降解污染物、凈化環(huán)境，成為建筑材料功能升級的核心方向。水泥基材料作為常用建筑材料，與光催化材料復合可實(shí)現污染物光降解，備受關(guān)注。傳統硅酸鹽水泥基光催化材料存在能耗高、碳排放大等短板，而氯氧鎂水泥（MOC）憑借凝結快、早期強度高、孔隙優(yōu)異等優(yōu)勢，成為理想復合基體。但現有光催化劑面臨顯著(zhù)瓶頸：TiO?僅響應占比不足5%的紫外光，鉍基催化劑雖適配可見(jiàn)光，卻存在電荷載流子復合快、催化效率低的問(wèn)題，嚴重阻礙規?；瘧?。在此背景下，研發(fā)高性能復合光催化劑、破解“基體性能與催化效率難以兼顧”的行業(yè)痛點(diǎn)，成為推動(dòng)建筑領(lǐng)域環(huán)保升級、助力碳減排目標實(shí)現的關(guān)鍵突破口。
近日，中國科學(xué)院青海鹽湖研究所鎂質(zhì)膠凝材料科研團隊成功研發(fā)出一種新型光催化水泥基復合材料，通過(guò)高溫煅燒與微波輔助溶劑熱法合成 g-C?N?/BiOCl?.?I?.?復合光催化劑（BiO-CN2），并創(chuàng )新性地將其與氯氧鎂水泥（MOC）復合，成功制備出高性能BiOCN/MOC光催化復合材料。該技術(shù)有效解決傳統光催化劑可見(jiàn)光響應弱、電荷載流子復合快的痛點(diǎn)，同時(shí)顯著(zhù)提升基體性能：4%催化劑摻量下，復合材料28天抗壓強度較純MOC提升20.99%，對RhB染料展現出高效吸附-化學(xué)協(xié)同降解能力，自清潔性能與結構穩定性同步優(yōu)化。此研究為光催化水泥基材料的性能突破提供了創(chuàng )新技術(shù)路徑，為建筑領(lǐng)域綠色環(huán)保功能材料的規?；瘧玫於岁P(guān)鍵基礎。
本研究得到了國家自然科學(xué)基金（批準號：52378266）、國家留學(xué)基金管理委員會(huì )（編號：202304910299）、西寧市“夏都英才”計劃項目、青海省“昆侖英才”高端創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)人才計劃（2022年度）等項目的資助。
BiOCN/MOC材料自清潔機理示意圖
審核：葛飛
