科研進展
青海鹽湖所在光催化鎂水泥領域取得新進展
全球綠色發展浪潮下，建筑行業作為高能耗、高排放領域，亟需兼具結構強度與環保功能的新型材料。光催化技術因能常溫降解污染物、凈化環境，成為建筑材料功能升級的核心方向。水泥基材料作為常用建筑材料，與光催化材料復合可實現污染物光降解，備受關注。傳統硅酸鹽水泥基光催化材料存在能耗高、碳排放大等短板，而氯氧鎂水泥（MOC）憑借凝結快、早期強度高、孔隙優異等優勢，成為理想復合基體。但現有光催化劑面臨顯著瓶頸：TiO?僅響應占比不足5%的紫外光，鉍基催化劑雖適配可見光，卻存在電荷載流子復合快、催化效率低的問題，嚴重阻礙規模化應用。在此背景下，研發高性能復合光催化劑、破解“基體性能與催化效率難以兼顧”的行業痛點，成為推動建筑領域環保升級、助力碳減排目標實現的關鍵突破口。
近日，中國科學院青海鹽湖研究所鎂質膠凝材料科研團隊成功研發出一種新型光催化水泥基復合材料，通過高溫煅燒與微波輔助溶劑熱法合成 g-C?N?/BiOCl?.?I?.?復合光催化劑（BiO-CN2），并創新性地將其與氯氧鎂水泥（MOC）復合，成功制備出高性能BiOCN/MOC光催化復合材料。該技術有效解決傳統光催化劑可見光響應弱、電荷載流子復合快的痛點，同時顯著提升基體性能：4%催化劑摻量下，復合材料28天抗壓強度較純MOC提升20.99%，對RhB染料展現出高效吸附-化學協同降解能力，自清潔性能與結構穩定性同步優化。此研究為光催化水泥基材料的性能突破提供了創新技術路徑，為建筑領域綠色環保功能材料的規模化應用奠定了關鍵基礎。
本研究得到了國家自然科學基金（批準號：52378266）、國家留學基金管理委員會（編號：202304910299）、西寧市“夏都英才”計劃項目、青海省“昆侖英才”高端創新創業人才計劃（2022年度）等項目的資助。
BiOCN/MOC材料自清潔機理示意圖
審核：葛飛
