日前，杭州師範大學生命與環境科學學院張杭君教授團隊通過製備高性能g-C3N4/NiO異質結構催化劑，對2-氯代二苯並-對-二噁英（2-CDD）進行光催化還原脫氯，揭示了其電子轉移和化合物轉化機制。研究成果以“Enhanced photocatalytic reduction for the dechlorination of 2-chlorodibenzo-p-dioxin by high-performance g-C3N4/NiO heterojunction composites under ultraviolet-visible light illumination”為題，於近期發表在Journal of Hazardous Materials 384 (2020) 121255 (IF=7.65, DOI:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121255 )。丁佳鋒助理研究員為論文第一作者，張杭君教授為通訊作者。
UV-vis光照射下g-C3N4/NiO複合材料對2-CDD脫氯過程示意圖
二噁英（Dioxins，PCDD/Fs）類化合物是世界公認的強烈致癌物質，素有“地球上毒性最強的毒物”之稱，嚴重危害生態系統和人體的健康。二噁英對環境的汙染已成為全球共同關注的嚴峻問題，研發二噁英的治理技術與處理工藝具有重要意義。近年來，光催化還原技術作為一種新型環境治理技術，因其具有太陽光驅動反應、無二次汙染等特點，在汙染物治理方面具有廣闊的應用前景。課題組圍繞這一研究方向，研究了氮化碳基材料經摻雜改性後的催化活性。
課題組選取了具有優良電化學性能的NiO，通過浸漬、混合和水熱法摻入g-C3N4，製備出高性能g-C3N4/NiO異質結構催化劑，並分析了g-C3N4/NiO異質結構催化劑的表面結構和組成、催化劑光學性能、自由基生成等，闡述了催化劑表面的電子轉移過程，從分子水平分析了其降解產物和轉化規律。
該研究的開展將為水體中二噁英等氯代汙染物的無害化處理提供理論依據和技術支撐，為環境中二噁英的去除提供了一條新路徑。
研究得到了國家自然科學基金、浙江省科技廳重點研發項目、學校卓越拔尖人才計劃等資助。
來源 杭州師範大學
