揚州大学、全スペクトル光触媒材料を開発

朱興旺氏によると、都市化の進行が加速するにつれて、生活排水の排出が都市の水体を深刻に汚染しただけでなく、有機汚染物の大量使用も水体の環境汚染を激化させ、都市の水網の黒臭現象はしばしば珍しくない。伝統的な汚水処理方法、例えば汚染納管の遮断と内源管理の防止など、大量の配管を敷設し、川の水を遮断し、川底の泥を掘り出して運び出す必要があり、工事量が膨大で、地方政府の財政に圧力をかける。

近年、触媒材料を基礎とする水処理方法は黒臭水体処理の研究焦点となっているが、現在の触媒材料は全体的に寿命が短く、触媒効率が遅く、追加のエネルギー増加と持続的な投入が必要である。

朱興旺チームは長期にわたってエネルギーを加える必要がなく、コストが低く、持続性が強く、効果の高い光触媒材料の開発に力を入れてきた。5年来、彼らは重点的に窒素炭素に応答する全スペクトル触媒材料を研究開発し、最適化した。この材料は光生電子-正孔の寿命が長く、化学安定性が高く、光吸収範囲が広く、光吸収能力が強いなどの特徴を持ち、持続的な改善を経て、この材料はすでに産業化の製造を実現した。

同チームが展開した工事実験によると、この材料で製造された光触媒網を川の水に応用して河川生態系の回復に成功し、10日間で川の水汚染物を80%減少させ、その自浄能力を効果的に回復した。他の水体浄化材料に比べて、この材料の汚染物質除去効率は大幅に向上し、通常の30日から10日以下に削減された。

同時に河道整備において、1キロ当たりの河道は幅3メートルの光触媒処理網を敷設するだけで、10日以内に河水COD（化学的酸素要求量）を国家地表水I類基準に達することができる。

調査によると、この光触媒網は現在、主に景観河道水と工業廃水中のCODの除去に適用され、将来的には都市汚染河道、および湖などの大型水体にも応用でき、水質を浄化し、水体の自浄能力を回復することにより、水体生態系を効果的に改善する。