中国科学院李源 二氧化钛及二氧化钛镀膜制备示意图及可见光光催化防污机理
信用:张惠如 中国科学院过程工程研究所和美国阿尔贡国家实验室的研究人员
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最近采用原子层沉积(ALD)来制造有效利用太阳能的可见光活化膜
这项研究发表在6月30日的《高级功能材料》上
这项研究很重要，因为膜是最有希望增加适合用途的水供应的方法之一
然而，膜污染仍然是制约其广泛应用的关键问题
本研究中的改性膜在可见光照射下显示出优异的防污和原位自清洁性能
光催化与膜分离的耦合以前被认为是减少膜污染的潜在有效方法
然而，光催化材料由于其较大的带隙，限制了低成本光源如太阳光的使用
为了解决这个问题，研究人员利用ALD技术，通过向沉积在商用陶瓷膜上的二氧化钛晶格中掺杂氮，制备了可见光激活的光催化薄膜
由于有机污染物和产生的活性氧之间的再氧化反应以及表面亲水性的增加，氮-二氧化钛涂层赋予膜在太阳辐射下有效的原位自清洁能力和增强的稳定性
膜分离和氧化还原反应(包括有机污染物和可见光活化层产生的活性氧)之间的协同作用表明了膜在原位太阳辐射下稳定和可持续运行的可能性
研究人员还强调了ALD技术在制造薄膜中的重要性
教授
国际石油工程学院的罗表示，这项研究为将技术应用于膜表面改性以控制污染“打开了一扇门”
Seth B
阿贡的合著者达林指出，目前的研究是“首次成功展示了手术过程中膜的实时自清洁”
他还说，ALD是一个强有力的工具，可以改善膜分离的性能，而不仅仅是减轻污染
氮掺杂光催化薄膜和ALD为利用太阳能有效控制膜污染和建立可持续的膜分离系统提供了希望
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