编者按

<正>光催化材料能够利用分解水或还原二氧化碳将太阳能转化为化学能,也能降解有机污染物,因而在解决能源和环境问题方面有重要的应用前景。从20世纪70年代开始,光催化材料已经成为国内外材料科学界的研究开发重点。目前,科学家们已经开发了数以百计的光催化材料,但光催化材料的许多基础和应用问题依然没有得到解决。光催化材料专栏特别邀请了国内在该研     

光催化技术解决环境与能源问题的理想途径之一

光催化技术可以利用太阳光来驱动一系列重要化学反应，如光解水制氢、二氧化碳还原和降解污染物等，是未来清洁能源生产和环境污染治理的理想途径之一。目前，光催化技术大规模应用的瓶颈问题是光催化材料的太阳能转换效率低。     

光催化技术 解决环境与能源问题的理想途径之一

正光催化技术可以利用太阳光来驱动一系列重要化学反应,如光解水制氢、二氧化碳还原和降解污染物等,是未来清洁能源生产和环境污染治理的理想途径之一。目前,光催化技术大规模应用的瓶颈问题是光催化材料的太阳能转换效率低。     

二氧化钛基纳米材料及其在清洁能源技术中的研究进展

二氧化钛纳米材料是当前纳米科技的研究热点,其在太阳能光催化分解水制氢、二氧化碳的光催化还原、染料敏化太阳能电池等清洁能源技术方面均显示了重大的应用前景.本文主要综述了近年来二氧化钛基纳米材料的研究趋势、存在的主要问题,以及这些材料在上述清洁能源利用中的最新进展.对备受关注的非金属掺杂、高能面暴露的二氧化钛、染料敏化太阳能电池阳极致密层等热点问题进行了评述和展望.     

用智慧舞动光能——光催化前沿论坛侧记

正解决能源短缺和环境污染问题是我国实现可持续发展、提高人民生活质量和保障国家安全的迫切需要。光催化材料能够利用水分解或者二氧化碳还原将太阳能转化为化学能(氢能或者碳氢燃料),也能降解有机污染物,因而在解决能源和环境问题方面有重要的应用前景。光催化在环境净化方面(例如空气净化)已经得到了初步的应用。在光催化能源转换方面还在深入开展研究工作。本次论坛共有来自中国、日本、新加坡的11位学者做了邀     

光催化材料在太阳能转换与环境净化方面的研究现状和发展趋势

本文简要评述了光催化材料在太阳能转化和环境净化方面应用的研究背景、现状和发展趋势。     

含铋复合氧化物可见光催化材料研究进展

光催化材料因可以利用太阳能净化环境, 受到广泛关注. 一些含铋复合氧化物半导体可直接被可见光激发, 更有效地利用太阳能, 实现有机污染物的矿化, 成为近期光催化材料研究领域的热点之一. 本文概述了Bi₂WO₆、BiVO₄和Bi₂MoO₆三种常见的含铋复合氧化物可见光催化材料体系的近期研究进展. 通过合成方法的优选、晶粒成核和生长的调节, 实现晶粒尺寸、形貌、结晶度等微结构的控制, 从而获得小尺寸、高表面积的光催化材料, 无论是在有机染料、苯酚和乙醛等多种模拟污染物的矿化, 还是抗菌等方面, 它们皆呈现出优秀的可见光催化性能. 通过进一步发展, 含铋复合氧化物有望实现在环境净化领域的应用.     

光催化纳米材料的微生物法制备及其研究进展

光催化纳米材料是指能直接将太阳能转化为化学能来进行催化的纳米材料。因能直接利用太阳能这一特性,光催化纳米材料成为了缓解能源短缺和环境污染最有潜力的一类材料。光催化纳米材料的制备方法多种多样,其中,微生物制备法是利用微生物生长代谢合成光催化纳米材料,因微生物生长周期短、反应条件简单、无二次污染、节能环保等优点,成为现今极具发展潜力的、绿色环保的制备方法。对此研究者们进行了大量的研究探索。结合了近十年来有关微生物法制备光催化纳米材料的研究文献,介绍了用微生物法合成的各种纳米光催化材料,包括金属单质、硫族金属化合物、金属氧化物、复合材料及其它。重点阐述了光催化纳米材料的微生物制备过程及机理,介绍了各种光催化纳米材料的应用及光催化机理,最后,对光催化技术和微生物制备未来的研究进行了展望。     

太阳能空调系统设计中人-机-环境关系的优化与分析

传统空调系统的使用需要花费大量的常规能源,由此给能源和环境带来很大压力.解决的途径之一是利用太阳能驱动空调机.随着太阳能应用技术的日益成熟,太阳能空调系统进入小康住宅的比例将会越来越高.然而,太阳能空调的大量使用也会带来一系列人-机-环境关系问题.本文运用人-机-环境系统工程理论,以谋求人、机、环境三大要素最佳综合效益为目标,对系统各要素及其相互关系进行了分析,指出了优化三要素之间关系的方向.     

金属有机框架材料(MOFs)在光催化有机合成中的应用

能源紧缺和环境污染是目前人类面临的两个严峻的问题,因此寻找和开发新型绿色能源成为当前研究的热点之一。太阳能是一种绿色无污染并且可再生的能源,将太阳能转换为有用的化学能是解决能源和环境问题的有效途径之一。金属有机框架材料(MOFs)是一类由金属或金属-氧单元通过有机配体连接形成的具有周期性网络结构的三维多孔材料。MOFs不仅具有与分子筛类似的拓扑结构,而且其金属-氧单元可以看做分立的半导体量子点,具有类似半导体的性质。因此,MOFs作为一类很有潜力的光催化材料吸引了广大研究学者的注意,并已经在光解水产氢、污染物降解以及光催化有机合成等领域得到一些应用。其中,MOFs在光催化有机合成中的应用成为近几年的研究热点。总结了MOFs材料在光催化氧化、CO2还原以及一些复杂的光诱导有机合成中的应用;同时以光还原CO2为模型反应,对提高MOFs光催化性能的方法进行了总结和分析,充分展示了MOFs基材料在光催化应用中的优越性;最后,对MOFs在光催化有机合成中的应用前景进行了展望,强调了将MOFs的光催化特性与金属/配体/客体分子等的催化性能结合,发展多功能的MOFs光催化材料的发展前景。