生工学院郭凯教授团队在Applied Catalysis B: Environmental报道微流场声光反应技术研究新进展-南京工业大学生物与制药工程学院

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生工学院郭凯教授团队在Applied Catalysis B: Environmental报道微流场声光反应技术研究新进展

浏览次数:发布时间:2022-01-24

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长江流域抗生素浓度偏高,水生态系统受到严重威胁。相关调查显示,长三角约40%孕妇尿液中检出抗生素,近80%儿童尿液中检出兽用抗生素。习近平总书记提出“要把修复长江生态环境摆在压倒性位置”,长江流域生态环境的修复和治理,尤其是抗生素的降解消除,已成为重要研究领域。

光降解抗生素过程存在两大主要技术难点:一是催化剂活性-稳定性权衡问题;二是光催化降解过程传质换热问题。通过深入剖析上述两大技术难点,生工学院K&k团队首次将微流场声光反应技术应用于光催化抗生素降解过程,通过微流场技术、超声技术与光化学三者间的耦合,强化传质传热过程,提升反应效率;促进光照均匀分布,提高反应稳定性;有效调控声空化过程,强化催化剂表面清洗更新。相较于传统微反应技术(0.149 min-1),微流场声光反应技术(1.07 min-1)可提升反应速率7.2倍;相较于釜式反应技术(0.0356 min-1),微流场声光反应器中的反应速率提升30倍。同时,研究团队通过调节催化剂形貌,设计开发了新型p-n型异质结催化剂,促进光催化剂内生电场的形成,使得光催化抗生素降解活性提升2.33倍,光催化析氢性能提升2.6倍。

作为生工学院K&k团队微流场与外力场耦合工作的重要进展,上述研究“Controllable morphology CoFe2O4/g-C3N4 p-n heterojunction photocatalysts with built-in electric field enhance photocatalytic performance”发表于Applied Catalysis B: EnvironmentalCiteScore=30.20, IF=19.5),生工学院郭凯教授为通讯作者,何伟教授为第一作者。


全文链接:https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.121107


作者:生物与制药工程学院 审核:吴杰


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