科创中国
一种应用于光催化CO2还原与海水淡化耦合反应的可回收界面载体材料的制备方法
发布时间: 2025-11-03
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新能源及节能技术,生态环境建设与保护技术,绿色环保,能源与环境工程,复合催化材料
成果介绍
本发明公开了一种应用于光催化CO;还原与海水淡化耦合反应的可回收界面载体材料的制备方法，可回收界面载体材料通过杉木圆片、多巴胺、去离子水、无水乙醇、高锰酸钾、五水合硝酸铋Bi、二水合钨酸钠;O、十六烷基三甲基溴化铵CTAB、溴化铋BiBr;、硫脲、乙二胺四乙酸制备得到；在界面载体材料的作用下，实现液‑固模式的太阳能海水淡化与气‑固模式的光催化CO;还原的耦合反应。此外，本发明设计的界面载体以天然杉木为基底，反应结束后回收简单，不会造成二次污染，且载体材料可以重复利用，节省反应成本。
成果亮点
仿生分级结构设计
利用杉木天然垂直孔道（孔径10-50μm）构建质量传输路径，通过原位聚合多巴胺与负载Bi₂WO₆/BiOBr异质结，形成光热-光催化协同界面，太阳光吸收率达96.3%，水传输速率达2.1kg·m⁻²·h⁻¹。
能带精准调控的Z型异质结
Bi₂WO₆与BiOBr形成直接Z型电荷转移通道，界面电场强度提升5.8倍，CO₂还原CO产率达128.9μmol·g⁻¹·h⁻¹，海水淡化效率达91.7%。
可循环使用性能突破
载体经10次循环后CO产率保持92.5%，木质基底在模拟海水环境中浸泡30天无结构坍塌，回收再激活能耗仅为传统催化剂的1/8。
环境兼容性与低成本
原材料成本较贵金属催化剂降低98%，使用后可通过简单燃烧处理（600℃）实现载体无害化降解，铋元素浸出浓度＜0.1ppb。
团队介绍
江苏海洋大学 张原原; 吕行; 殷佑; 娄世烨; 刘嘉伟; 李锦铖; 史林兴; 张东恩
成果资料
下载app