有毒難降解有機(jī)污染物如鹵代物、二口惡英、農(nóng)藥、染料等引起的環(huán)境問(wèn)題，已成為21世紀(jì)影響人類生存與健康的重大問(wèn)題。由于現(xiàn)有技術(shù)很難處理這些污染物，因此研究新的有效控制有毒難降解有機(jī)污染物的方法已成為國(guó)際上廣受關(guān)注的重大課題。利用光催化方法降解這些有機(jī)污染物，也成為國(guó)際上最有應(yīng)用潛力、最活躍的研究領(lǐng)域之一。中科院化學(xué)所趙進(jìn)才研究員等歷經(jīng)十多年探索，掌握了有毒難降解有機(jī)污染物光催化降解的機(jī)理，并在染料污染物可見(jiàn)光光催化降解，復(fù)合半導(dǎo)體及過(guò)渡金屬離子配合物新型可見(jiàn)光光催化劑及其光催化反應(yīng)機(jī)理等方面，取得了一系列重要研究成果，為解決環(huán)境污染問(wèn)題提供了安全有效的方法。

這項(xiàng)獲得了2005年度國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)的成果，圍繞以往光催化技術(shù)中只能利用紫外光且反應(yīng)效率低這一關(guān)鍵科學(xué)難題，瞄準(zhǔn)最大限度利用太陽(yáng)能中50％以上的可見(jiàn)光，在充分認(rèn)識(shí)有機(jī)污染物和光催化劑的物化特性以及它們與可見(jiàn)光相互作用機(jī)制的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了一系列可見(jiàn)光光催化體系及其降解有毒有機(jī)污染物的反應(yīng)機(jī)理。該項(xiàng)目取得的一系列重要進(jìn)展主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

有機(jī)染料污染物的可見(jiàn)光光催化降解及其機(jī)理科研人員在利用可見(jiàn)光進(jìn)行光催化降解染料的研究過(guò)程中，提出了與國(guó)際上報(bào)道的紫外光光催化反應(yīng)完全不同的可見(jiàn)光光催化反應(yīng)機(jī)理，證明了染料可見(jiàn)光光催化是一個(gè)典型的界面反應(yīng)。該項(xiàng)研究將TiO2光催化降解有機(jī)污染物的反應(yīng)，從紫外光區(qū)擴(kuò)展到可見(jiàn)光區(qū)，并為利用太陽(yáng)光去除難降解的染料污染物提供了一種全新的途徑。

鐵離子及其含氮配合物可見(jiàn)光光催化降解有毒有機(jī)污染物趙進(jìn)才等將可見(jiàn)光反應(yīng)拓展到鐵離子，及其含氮配合物光催化降解有毒有機(jī)污染物體系，成功地設(shè)計(jì)合成了一系列高活性和高穩(wěn)定性的鐵氮配合物及其負(fù)載型可見(jiàn)光光催化劑。他們還深入研究了新型的鐵含氮配合物負(fù)載型光催化劑，實(shí)現(xiàn)了在溫和條件下，負(fù)載型過(guò)渡金屬配合物可見(jiàn)光光催化高效降解有機(jī)污染物。

新型高效可見(jiàn)光光催化劑的合成及改性新方法科研人員成功地研制出二元協(xié)同改性的新型可見(jiàn)光光催化劑Ni2O3／TiO2－xBx。用該光催化劑在可見(jiàn)光照射下，以空氣中氧氣為氧化劑，可將有毒有機(jī)污染物有效地降解為二氧化碳、水和氯離子。課題組在TiO2的表面和體相改性及光催化劑構(gòu)效關(guān)系的研究方面取得重要進(jìn)展，為充分利用可見(jiàn)光去除有毒有機(jī)污染物和制備新型可見(jiàn)光光催化劑提供了新思路。

據(jù)了解，該項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，在SCI收錄的國(guó)際核心刊物上發(fā)表論文106篇，獲國(guó)家發(fā)明專利7項(xiàng)。