基于缺陷调控的非贵金属氧化物型催化剂

发布时间: 2022-10-10

基本信息

合作方式：技术服务

成果类型：新技术

行业领域：

新材料技术

成果介绍

本技术主要用于能源与环境化工过程的新型、高效催化剂的设计与制备，利用缺陷与表界面结构的调控解决限制光催化处理废水与光解水产氢过程的瓶颈问题。针对常见氧化物光催化剂二氧化钛和氧化锌进行了氧缺陷和金属缺陷调控，并基于氧缺陷型半导体和金属缺陷型半导体构建了p-n同质结，并系统研究了缺陷位调控与光催化性能的构效关系，可用于光催化降解水中污染物如印染废水，芳香类废水等，性能显著提高。此外，该技术可用于Co，Mn，Ni等单金属/多金属型非贵金属氧化物中缺陷的调控，有效改善其OER和ORR性能，显著提高水分解效率。

成果亮点

目前电解水电能消耗较高, 而且通常还需要使用贵金属催化电极, 大大制约了其实际应用。因此, 开发低成本且资源丰富的高效电解水催化材料成为当前的研究重点和挑战。我们课题组利用缺陷调控策略, 合成了系列富含缺陷位的非贵金属基电催化纳米材料 (超薄超小Ni O/Ti O2等) , 实现了对水分子的有效吸附和活化, 进而显著提高了电解水析氢和析氧活性。申请中国发明专利2篇，研究论文先后发表在J. Am. Chem. Soc.， Nano Energy， Appl. Catal. B， J. Hazard. Mater.等能源与环境化工顶级期刊。本技术为新型、高效催化剂的设计和构建提供了重要的理论基础，经济效益视投资规模确定。

团队介绍

天津科技大学海洋与环境学院，创建于1953年，2002年更名为天津科技大学海洋科学与工程学院，2015年更名为天津科技大学海洋与环境学院。学院建有海洋科学、环境科学与工程2个一级学科硕士授权点，具有海洋生物学、海洋化学、物理海洋学、环境科学、环境工程5个二级学科专业，以及资源与环境专业学位类别硕士学位授权点。现有海洋科学、海洋技术、海洋资源开发技术、环境科学、环境工程5个本科专业。2017年开始实行按专业大类进行招生，设有海洋科学类、环境科学与工程类。目前在校研究生190余人，本科学生950余人。学院被列为教育部“三全育人”综合改革试点院系。

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