??　　近期，揚(yáng)州大學(xué)、悉尼科技大學(xué)和中國科學(xué)院過程工程研究所的科學(xué)家聯(lián)合開發(fā)了一種新型的非金屬催化劑，在室外正午太陽光照射下，即可在30分鐘內(nèi)完成對富菌污染水的凈化，殺菌效率達(dá)到99.9999%，符合我國飲用水標(biāo)準(zhǔn)對細(xì)菌數(shù)量的要求。這篇工作目前已經(jīng)發(fā)表在國際知名期刊《化學(xué)》上。

　　清潔水資源短缺是全世界面臨的棘手問題，科學(xué)家通過多種途徑試圖尋求一種高效、節(jié)能的光催化材料，以實(shí)現(xiàn)有效殺菌凈水。以碳材料為代表的非金屬光催化劑，具有成本低，酸堿耐受力高等眾多優(yōu)勢，尤其是可以有效避免金屬向水中溶出引發(fā)的二次污染，是一類非常有潛力的新型催化劑。但是目前的非金屬光催化劑效率仍然不高，無法與金屬基的催化劑相抗衡。

　　“我們課題組一直致力于二維碳材料表面電荷位點(diǎn)選擇性的調(diào)控。利用這樣的思路，我們設(shè)想通過對C3N4納米片邊緣的修飾，以促進(jìn)電子和空穴的分離?！敝袊茖W(xué)院過程工程研究所的王丹研究員提及，“同時(shí)，邊緣的修飾也可以提升氧分子在納米材料上的吸附，進(jìn)而提升具有殺菌活性的含氧物種的產(chǎn)生。”

　　揚(yáng)州大學(xué)的王赪胤教授接著提到：“與目前已知的光催化活性最高的催化劑相比，我們的材料僅需要十分之一的用量即可達(dá)到同樣的效果。并且它的催化活性可與目前催化活性最高的金屬催化劑相媲美?！?

　　同時(shí)，該催化劑可以負(fù)載在基底上用于殺菌，進(jìn)而抑制了催化劑向水中的擴(kuò)散，避免了后續(xù)將催化劑與飲用水的分離處理，簡化了凈水流程，節(jié)約了凈水成本。此外，科學(xué)家們通過將該納米材料涂敷在玻璃或者塑料表面，制備了連續(xù)化的高效凈水裝置。含細(xì)菌的污水從入口流入設(shè)備，即可快速的實(shí)現(xiàn)殺菌凈化，從出口獲得飲用水。

　　“這樣的工作不僅提供了一個(gè)簡單、高效、節(jié)能的凈水催化劑，從科學(xué)問題上也提供了一種碳材料表面電子密度的簡單調(diào)控方式?！蓖醯ぱ芯繂T強(qiáng)調(diào)到。

　　最后，悉尼科技大學(xué)的汪國秀教授展望到：“這種對二維氮化碳材料表面選擇性修飾的思路，將有望在催化、電子、靶向治療等諸多領(lǐng)域帶來更加廣闊的應(yīng)用?！?nbsp;

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2451929418305722 

CHEM, https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.009 影響因子IF 14.104，中科院化學(xué)類一區(qū)期刊。