科创中国

新材料技术,无机非金属材料

现有技术中有机-无机复合光催化材料制备方法仍然存在很多问题，尤其是影响光催化性质的一些关键性问题仍未得到解决，主要包括：(1)如何设计实验实现有机-无机材料的有效复合，并保证复合材料各组分之间的分布均匀性；(2)如何实现各组分之间的有效接触和对异质结的调控；这些问题对光催化过程中电子的转移和光催化效率的提高至关重要。因此，亟需一种能够克服上述问题的有机-无机复合材料光催化及其制备方法。针对上述现有技术中有机-无机材料光催化剂的制备中有机-无机材料无法有效复合、复合材料各组分之间的分布不均匀、各组分之间无法有效接触和对异质结无法有效调控的问题，本发明旨在提供一种难溶盐与聚酰亚胺(PI)复合光催化剂及其制备方法，与现有技术相比，本发明能够使难溶盐均匀分布在PI气凝胶中，使二者之间以异质结紧密结合在一起，通过调节实验参数实现了对分布在聚酰亚胺中的无机难溶盐颗粒的尺寸调控。

(1)本发明针对目前有机-无机复合光催化材料存在的复合均匀性和界面异质结调控等问题，采用多元化的分子设计将PI气凝胶材料与难溶盐复合在一起，使复合材料中无机纳米结构均匀分布在PI气凝胶中，二者通过异质结有效的结合在一起，使本发明制备的PI/MX复合气凝胶催化剂具有超高的比表面积和吸附性，在重金属吸附、污染物降解等方面具有很好的应用潜力。 (2)本发明制备的PI气凝胶的比表面积可达到400～600m2/g，孔径分布均匀，平均孔直径约为40～60nm，超高的比表面积不仅增加了暴露的光催化活性位点的数量，而且有利于吸附更多的污染物；均匀的孔径分布可以使复合的无机盐颗粒尺寸更加均一。 (3)本发明制备的PI气凝胶中的难溶盐颗粒尺寸均一，且均匀分布在PI气凝胶的孔径中，通过上述制备方法的设计和材料的选择，本发明很好地解决了现有技术中有机-无机材料光催化剂的制备中有机-无机材料无法有效复合、复合材料各组分之间的分布不均匀、各组分之间无法有效接触和对异质结无法有效调控的问题。

　　山东省科学院新材料研究所，属于省直公益科研事业单位。研究所定位于面向国家、山东省经济和社会发展重大需求，建成应用基础研究、高技术创新研究和公益研究为一体的综合性新材料科学研究机构。 　　建所三十多年来，形成了高水平的科研团队、完备的科研体系和较强的研究能力。在轻质高强金属材料、功能晶体材料、高性能有机高分子材料、环境工程材料、金属表面薄膜材料等领域取得了一系列原创性研究成果，填补了多项国内空白。现拥有省级重点实验室2个、省级工程技术研究中心2个。是国家科技成果重点推广计划项目技术依托单位，山东省镁产业技术创新战略联盟理事长单位，设有省科学院博士后科研工作站新材料分站。科研团队中有泰山学者特聘专家4位，享受国务院政府特贴专家7人，国家中青年有突出贡献专家3人。 　　目前，研究所在我省重点发展的镁、铝合金材料，电光、激光晶体材料，高性能苯基有机硅材料、先进环境功能材料、纳米新材料等领域，承担着国家“863”计划、国家科技支撑计划、国际科技合作重点项目、省重大科研项目以及国家和省基金类等政府类科技项目，为引领、支撑我省新材料领域产业升级和技术进步做出了应有的贡献。