科学家研制石墨烯钛催化剂为能净化空气的混凝土奠定根底

原标题：科学家研制石墨烯钛催化剂 为能净化空气的混凝土奠定根底

据外媒报导，一组工程师将石墨烯和二氧化钛纳米颗粒结合在一起，制成了一种新式的太阳能催化剂，该催化剂能够将吸收空气中的污染物，功率比其他催化剂高得多。催化剂能够涂在修建物或大街外表上，以改进城市的空气质量。

虽然二氧化碳常常成为大气污染的头条新闻，但它远非仅有引发大气污染的化合物。经过汽车尾气和工业进程排放的氮氧化物和挥发性有机化合物，导致雾霾并危害人类健康。

在曩昔的几年中，研讨人员进行了运用二氧化钛纳米颗粒（也称为二氧化钛）的试验，以铲除这种空气污染。二氧化钛起着光催化剂的作用，这在某种程度上预示着一旦被光激活，它就会分化污染物。这已被用于空气净化混凝土和铝制修建面板以及滤水器中。

在曩昔的作业中，二氧化钛外表显示出将大气中的氮氧化物转化为无害硝酸盐的功率高达45％。关于新研讨，该团队设法将这一份额提高到70％。而隐秘成分是石墨烯。

研讨人员运用液相剥离技能将石墨烯层从根底资料石墨上剥离下来，可是对这一惯例进程进行了新的调整-他们在混合物中添加了二氧化钛纳米颗粒。这使他们能够创立一种新的石墨烯-二氧化钛纳米复合资料。

然后能够将这种资料施加到大街，人行道或修建物外墙等外表上，以被动地清洁空气。它完全由阳光供给动力，因而发生的硝酸盐是无害的。

研讨人员表明：“这种光催化水泥基质适用于修建，其能够经过削减氮氧化物和空气污染使外表自洁-即所谓的‘吸收雾霾’的作用。石墨烯能够在必定程度上协助改进二氧化钛等催化剂的光催化行为，并增强水泥的功能。”

该团队经过制作光催化板并将其露出于污染物中来测验混合物。在一项测验中，他们运用了罗丹明B(，其分子结构与挥发性有机污染物类似。在水中进行测验并经过紫外线激活后，研讨小组发现，石墨烯-二氧化钛复合资料比独自的二氧化钛催化剂降解的罗丹明B多40％。

在接下来的测验中，研讨人员发现，石墨烯，二氧化钛催化剂降解氮氧化物的功率高达70％以上。“石墨烯与二氧化钛的结合咱们供给了超卓的成果-能够应用于不同的资料，其间混凝土是广泛运用的一个很好的比如，有助于咱们完成更健康的环境，”参加这项研讨的Marco Goisis表明：“它保护成本低且对环境友好，由于它只需要太阳的能量而无需其他投入。”

虽然这些前期成果很有期望，但该团队表明，在将该技能商业化之前，还需要做更多的作业。首要，石墨烯在批量生产方面依然很扎手，可是许多科学家已经在研讨这一问题。

这项作业是由 Graphene Flagship，博洛尼亚大学，米兰理工大学，CNR，NEST，Italcementi HeidelbergCement Group，以色列理工学院，埃因霍芬理工大学和剑桥大学的科学家进行的。

这项研讨宣布在《Nanoscale》杂志上。

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