《高效异质结光催化材料开发及在有机污染物降解中的工业应用》

鉴定单位：中国石油和化学工业联合会

技术简介：

近年来我国工业化急速发展，消耗了大量的化石资源，造成了能源短缺危机，同时企业产生的大量有机废水与废气未经有效地处理排入环境，导致了严重的环境污染与生态失衡问题。近年来，光催化技术因其可望利用太阳能、反应条件温和、生产工艺简单、低排放等优点，在环境污染治理领域备受关注。

光催化技术处理有机污染物存在光催化剂太阳能利用率与光生电荷分离效率低，粉体光催化剂易流失、难分离、回收再生困难等工业应用的难题。本项目聚焦光催化在实际生产中面临的关键技术瓶颈，发展了系列新型宽光谱吸收、高电荷分离效率的异质结光催化剂UiO-66/g-C3N4/Ag、TiO2/UiO-66-NH2、C-dots/UiO-66-NH2、NH2-UiO-66/ZnIn2S4、BiO1.2I0.6/WO3、BiO1.2I0.6/Bi2O3等，采用压制成型法将其成型为蜂窝状、环状、片状多孔光催化剂颗粒，利用涂敷和电泳沉积技术将粉末光催化剂锚定在泡沫陶瓷、泡沫金属上形成光催化接触氧化膜。设计出污水池-酸碱调节池-吸附塔预处理-光催化降解池有机废水处理工艺，以及多级光催化降解-吸附VOCs处理工艺，开发出替代传统直线串联的蛇形串联光催化反应装置。

本项目研制的多孔光催化剂颗粒和光催化接触氧化膜，以及有机废水、VOCs光催化处理工艺与蛇形串联光催化反应设备，经企业实际生产测试，监测结果显示有机污染物能够达标排放，可有效降低企业有机废水和VOCs末端排放量，从而为光催化技术在环境污染物治理领域中的推广应用提供了有力支撑，为我国“双碳”目标的实现做出了积极的贡献。

本项目技术在常州元清环境科技有限公司、江苏大使同丰涂料有限公司、黑龙江嘉源环保工程设备有限公司、西藏林芝康考迪环保科技有限公司等多家公司推广应用，实现年处理有机废水644万吨、VOCs10434 万m3，年新增销售额6553多万元。项目完成后共获授权中国发明专利11件，在Appliedcatalysis B environmental、Journalof hazardous materials、ChemSusChem等期刊上发表学术论文12篇。

研发人员：李忠玉、冯胜、王少莽、关媛，唐明杰、梁倩、张雨哲、王新颖、梅金凤、周正伟、郑旭东、马长畅