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环境纳米催化

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【摘要】:
环境问题是人类进入21世纪所面临的重大问题,环境保护在社会与经济可持续发展战略中占有重要的地位。当前越来越多的技术被应用于环境保护当中,环境催化技术就是这样一种将环境工程与催化技术相结合的新技术,成为环境保护和绿色化学最重要的科学与技术基础。近年来,环境催化研究已引起国际范围的高度重视,我们的研究包括了气态污染物的催化消除、废水中有机污染物的催化降解与催化转化、生物催化在节约能源中的作用等重要方面

  环境问题是人类进入21世纪所面临的重大问题,环境保护在社会与经济可持续发展战略中占有重要的地位。当前越来越多的技术被应用于环境保护当中,环境催化技术就是这样一种将环境工程与催化技术相结合的新技术,成为环境保护和绿色化学最重要的科学与技术基础。近年来,环境催化研究已引起国际范围的高度重视,我们的研究包括了气态污染物的催化消除、废水中有机污染物的催化降解与催化转化、生物催化在节约能源中的作用等重要方面。从广义上讲,环境催化材料的绿色化制备不仅包括催化剂制备工艺的绿色化,而且要特别强调应用过程中催化剂及催化剂载体的再生可循环以及与环境的友好兼容特性,因此发展生态型环境催化材料为环境有机污染的净化及环境修复具有重要意义。

  基于污水处理,土壤重金属离子去除,空气净化三大环境问题,从材料的设计与合成入手,通过纳米-薄膜复合技术,发展国际前沿的异质节光催化材料体系,拓展其在环境治理与能源转换领域的实际应用。重点围绕环境净化工程:有机水污染控制及工业废水处理、地下水原位修复技术、工业酸性废气的净化与资源化,以及上述过程所涉及的界面现象研究、外场强化反应及异相分离规律、过程强化反应分离装置特性等,开展基础理论与应用技术研究。

  无铟TCO薄膜材料及关键装备:光电技术的关键材料之一是透明导电氧化物薄膜,年消耗数亿平方米。但现有主流TCO材料依赖稀缺金属铟(锡掺杂氧化铟,ITO),面临资源枯竭的问题。邵国胜教授通过材料基因组工程方法,发展了一系列新型无铟TCO材料,并系统提出了质量控制的工艺条件,为取代稀缺材料ITO的材料、开拓可持续光电应用技术奠定了坚实的基础。

  在先进等离子装备方面,邵国胜教授与英国PQL公司具有长期的合作基础,并通过“外专千人计划”,将PQL总裁M.J.Thwaites教授引进到团队,合作开发了国际首创的宽幅远源等离子体沉积系统(EPPS),将PQL的原创HITUS实验室系统升级为低能耗、大面积镀膜技术,将对柔性电子及器件的低成本制造产生极大推动作用。同时,拓展了远源等离子体技术的应用领域,自主发明了高通量等离子体辅助化学沉积技术(HPECVD),适用于低成本制备大面积石墨烯薄膜及各类化合物功能膜。

  先进薄膜和高端装备也是中原经济区的重要共性技术领域。郑洛新国家自主创新示范区的设立为本项目进一步发展提供了良好的外部条件,从而助力于国家区域技术、经济战略的实施。