新闻网讯 传统半导体光催化剂受载流子产率、迁移率以及反应域的限制，光催化效率似乎难以得到更大的提高。近日，物理科学学院教授龙云泽与中科院北京纳米能源与系统研究所院士王中林合作，提出了一种基于液滴摩擦电纳米发电机的高效接触电催化方法。与传统的半导体催化剂不同，它利用水滴与聚四氟乙烯PTFE接触带电过程中转移的电荷参与催化，输出的电信号还可以监测催化程度。该团队研究了可见光下接触电催化过程中活性氧是如何循环生成的，证明了液固界面的接触起电过程伴随着大量强氧化自由基的产生，完善了宽带隙聚合物作为催化剂的催化机理。实验表明，机械力驱动的载流子的高效迁移和分布在整个水域内的活性氧极大地提高了染料的降解效率，结晶紫染料在38秒内降解效率达到90%，速率常数k高达3.7每分钟，创造了催化领域的新纪录。该团队提出的高效接触电催化技术实现了污染物液滴可以通过流过介质膜的表面来降解，这种简单结构和有效方法可实现废水中的难以降解污染物的低成本工业化降解。
该工作以题为“接触起电使绝缘体聚合物在可见光下实现高效催化”发表在国际知名期刊Water Research 226 (2022) 119242上（影响因子13.4，自然指数Nature Index来源期刊，环境科学与生态学Top期刊）。论文第一作者是物理科学学院博士研究生宋威志、硕士研究生张甍与中科院北京纳米能源与系统研究所博士研究生邱荟静，论文通讯作者是龙云泽与王中林。
