光电学院博士生在《材料科学与技术（英文版）》期刊发表柔性光催化材料研究成果

近日，我校光电学院庄松林院士、张大伟教授领导的超精密光学制造创新团队姚良涛博士在国际权威期刊《材料科学与技术（英文版）》（JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE & TECHNOLOGY）（SCI一区，国际TOP期刊，影响因子10.3）上发表了题为“负载有金属Bi修饰的Bi_xTi_yO_z/TiO₂柔性静电纺碳纳米纤维及其在模拟太阳光下降解有机污染物的应用”（“Electrospun Bi-decorated Bi_xTi_yO_z/TiO₂ flexible carbon nanofibers and their applications on degradating of organic pollutants under solar radiation”）的成果，姚良涛博士为第一作者，张大伟教授为通信作者。国家粮食和物资储备局标准质量中心的孙长坡研究员、我校材化学院的李贵生教授和廉孜超教授等人为论文的共同作者。

光催化技术作为一种新兴的有机污染物与毒素消减方式，因其高效、经济、环保、安全等优点越来越多地应用于有机污染物与毒素消减领域。但在光催化过程中，可能存在光催化剂比表面积较低不能与反应物有效接触，光谱吸收范围狭窄，光生电荷复合率高等问题，限制了光催化剂的光催化活性。在传统光催化降解过程中，光催化剂是以粉末状态分散于反应底物中，造成光催化剂粉末很容易团聚而抑制光生电荷分离。而且反应过后的光催化剂分离一般需要经历离心或者过滤过程，需要大量能量和时间，还容易引起二次污染，这限制了它们的大规模应用。本论文合成的柔性光催化材料很好解决了这一问题。

本论文首先通过将溶解有Bi(NO₃)₃·5H₂O（五水合硝酸铋）和TBT（钛酸丁四脂）的PAN（聚丙烯腈）纺丝溶液，经过静电纺丝形成纳米纤维薄膜，然后将纳米纤维薄膜经过预氧化和碳化处理，最终制备了柔性的薄膜状光催化碳纳米纤维复合材料（Bi/Bi_xTi_yO_z-TiO₂/CNFs）。该材料为具备纳米级别的纤维结构的柔性薄膜，具有优异的光催化活性，且可以在反应结束后方便地从底物中移除，避免了耗时耗能的分离过程。本论文中所制备的材料所需原材料廉价易得，制备方法简单，为清除有机物污染和毒素提供了一种新的绿色方法。

柔性光催化碳纳米纤维复合材料（Bi/Bi_xTi_yO_z-TiO₂/CNFs）制备过程示意图

柔性光催化碳纳米纤维复合材料（Bi/Bi_xTi_yO_z-TiO₂/CNFs）光催化机制原理图

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030222008179?utm_campaign=STMJ_AUTH_SERV_PUBLISHED&utm_medium=email&utm_acid=264257752&SIS_ID=&dgcid=STMJ_AUTH_SERV_PUBLISHED&CMX_ID=&utm_in=DM318487&utm_source=AC_