Различные порошки фотокатализаторов могут эффективно удалять загрязняющие вещества и микроорганизмы из воды, но их практическое применение ограничено из-за плохой рекуперации.

Предыдущие исследования использовали магнетронное напыление и электроосаждение для получения висмутсодержащего затравочного слоя для фотокаталитической пленки на основе висмута, выращенной гидротермальным способом на месте на различных подложках. Однако этот процесс является сложным и энергозатратным.

Недавно исследовательская группа под руководством профессора Чжан Дуня из Института океанологии Китайской академии наук (IOCAS) представила своего рода новый промежуточный слой эпоксидной смолы для гидротермального выращивания на месте фотокатализатора на различных металлах.

Исследование было опубликовано в Separation and Purification Technology 15 марта.

Исследователи обнаружили, что фотокаталитическая пленка с похожей на цветок морфологией может расти на металлах, покрытых эпоксидной смолой. Промежуточный слой из эпоксидной смолы продемонстрировал отличительную функциональность этой работы с неограниченной избирательностью по отношению к металлическим подложкам.

Диполь-дипольные взаимодействия между стабилизатором поливинилпирролидоном (ПВП) и эпоксидной группой эпоксидной смолы способствовали формированию фотокаталитической пленки гидротермально выращенных in-situ активных центров. На краю новообразованных нанолистов происходили процессы растворения-рекристаллизации. Эти нанолисты непрерывно складывались и собирались, и постепенно слой за слоем на металлах формировалась пленка микросфер в виде цветка.

«В отличие от порошкового фотокатализатора на основе висмута, пленка показала схожую фотокаталитическую активность, что указывает на то, что преобразование порошкового фотокатализатора в пленку может поддерживать хорошую фотокаталитическую активность», — сказал Сюй Сюэлэй, первый автор исследования.

«Использование эпоксидной смолы в качестве слоя среды, который заменяет затравочный слой висмута, — это просто и удобно», — сказал профессор Чжан.

«Пленка, состоящая из гетероструктуры, легированной N, P, также может иметь потенциал для удаления загрязняющих веществ и микроорганизмов. Поэтому в этой работе подчеркивается необходимость разработки удобной, экономичной, перерабатываемой и универсальной фотокаталитической пленки на различных металлах для деградации загрязняющих веществ и уничтожения микроорганизмов», — говорится в сообщении . Профессор Ван И, автор-корреспондент исследования.