表面微区电场调控对光催化净化室内低浓度有机污染物的机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21876114
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    66.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0603.大气污染与控制化学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The various diseases caused by indoor air pollution have seriously threatened the health of the human body. Taking effective measures to eliminate pollution is a hot topic in the field of environmental protection. For the contradiction between the low decomposition rate and the requirement of high purification rate of low concentration organic pollutants by photocatalytic technology, this project intends to control the electric field by the local electric field and the ferroelectric polarization on the surface micro-area of TiO2 nanomaterials. Using formaldehyde and toluene as a probe, we systematically study the enrichment, migration and photodegradation of low concentration organic pollutants. Development of nano-material surface control technology for rapid and efficient removal of low concentration organic pollutants under complex indoor environment conditions. It provides the theoretical basis for the photocatalytic purification of low concentration organic pollutants.
室内空气污染所引发的各种病症已严重威胁人体健康,采取有效措施消除污染是环保领域研究热点。针对光催化技术净化低浓度有机污染物的低分解速率与高净化速率要求间的矛盾,本项目拟通过局域电场和铁电极化对TiO2纳米材料表面微区进行电场调控,以甲醛、甲苯等污染物为探针,系统研究低浓度有机污染物表面富集、迁移以及光降解途径,发展适用于复杂室内环境条件下低浓度有机污染物快速、高效去除的纳米材料表面调控技术,为低浓度有机污染物光催化净化提供理论基础。

结项摘要

针对室内空气中低浓度有机污染物的污染现状,本项目通过局域电场和铁电极化对TiO2纳米材料表面微区进行电场调控。选择高稳定、廉价、无毒的TiO2光催化剂,增强低浓度有机污染物在催化剂表面富集性能,同时提升对光的利用率并减少电子-空穴复合,提高光催化效率。取得了基础研究的系列成果。(1) 通过压电和光催化协同,可以触发铁卟啉/二硫化钼催化剂生成更多的活性自由基。铁卟啉/二硫化钼中压电效应明显,二硫化钼和铁卟啉之间的Fe-S连接促进了光生电荷在两种物质之间的传输。通过改变卟啉中心的金属或使用其他的压电材料,拓展了压电和光催化效应的协同作用。(2) 通过静电纺丝使铁电材料自发极化,这对VOCs物理吸附性能大幅度提升。其次,PVDF有效促进TiO2的电荷分离能力,大幅度提升二氧化钛光催化性能,进一步可制备具有自清洁特性的高效VOCs降解复合膜。(3)铁电极化介孔PbTiO3@TiO2核壳结构对光催化降解甲苯性能极大增强,实现包裹层厚度的可控调变,并进一步提高反应活性。

项目成果

期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
Self-cleaning triboelectric nanogenerator based on TiO2 photocatalysis
基于TiO2光催化的自清洁摩擦纳米发电机
  • DOI:
    10.1016/j.nanoen.2020.104499
  • 发表时间:
    2020-04-01
  • 期刊:
    NANO ENERGY
  • 影响因子:
    17.6
  • 作者:
    Liu, Hui;Feng, Yawei;Bian, Zhenfeng
  • 通讯作者:
    Bian, Zhenfeng
[Mo3S13]2- modified TiO2 coating on non-woven fabric for efficient photocatalytic mineralization of acetone
[Mo3S13]2â改性TiO2无纺布涂层用于丙酮的高效光催化矿化
  • DOI:
    10.1016/j.apcatb.2018.12.060
  • 发表时间:
    2019-05-15
  • 期刊:
    APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL
  • 影响因子:
    22.1
  • 作者:
    Han, Yu;Yue, Dongting;Qian, Xufang
  • 通讯作者:
    Qian, Xufang
A flexible copper sulfide composite membrane with tunable plasmonic resonance absorption for near-infrared light-driven seawater desalination
用于近红外光驱动海水淡化的具有可调等离子体共振吸收的柔性硫化铜复合膜
  • DOI:
    10.1039/d1va00043h
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Environmental Science Advances
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Lu An;Chengbin Wang;Qunfeng Feng;Zhenmin Xu;Qiwei Tian;Wei Chai;Shiping Yang;Zhenfeng Bian
  • 通讯作者:
    Zhenfeng Bian
Systematic Assessment of Precious Metal Recovery to Improve Environmental and Resource Protection
系统评估贵金属回收以改善环境和资源保护
  • DOI:
    10.1021/acsestengg.1c00453
  • 发表时间:
    2022-06-10
  • 期刊:
    ACS ES&T ENGINEERING
  • 影响因子:
    7.1
  • 作者:
    Chen, Yao;Shang, Hengjun;Bian, Zhenfeng
  • 通讯作者:
    Bian, Zhenfeng
Selective recovery of precious metals through photocatalysis
通过光催化选择性回收贵金属
  • DOI:
    10.1038/s41893-021-00697-4
  • 发表时间:
    2021-03-25
  • 期刊:
    NATURE SUSTAINABILITY
  • 影响因子:
    27.6
  • 作者:
    Chen, Yao;Xu, Mengjiao;Bian, Zhenfeng
  • 通讯作者:
    Bian, Zhenfeng

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其他文献

双N源合成N-TiO_2可见光催化剂及其性能研究
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  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
    卞振锋
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  • 通讯作者:
    卞振锋
Pt负载对TiO2光催化氧化还原的影响
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  • 发表时间:
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    --
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  • 通讯作者:
    李和兴

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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