近日，環境學院贠延濱教授課題組在改性膜光催化NO方向取得研究成果，研究論文“A NH2-UiO-66-TiO2/Al2O3 hollow ceramic membrane with an enhanced photocatalytic oxidation performance of NO”發表于環境科學與生態學二區期刊《Journal of Environmental Chemical Engineering》（IF=7.4）。
氮氧化物（NOx）是主要的大氣污染物，主要由化石燃料燃燒和機動車排放產生，其引發的環境問題（如酸雨）對公眾健康構成嚴重威脅。NO作為NOx的主要成分，化學性質不穩定，易與大氣中的氧氣反應生成有毒的NO2。目前，NOx處理的主要方法包括選擇性催化還原（SCR）、選擇性非催化還原（SNCR）和聚合物干法剝離，但這些技術普遍存在高能耗、二次污染、氨泄漏及成本高等問題。在此背景下，光催化氧化NO技術因其低成本、高效率及低能耗的優勢，作為一種實現超低NOx排放的創新方法，受到越來越多的關注。
本研究介紹了一種低溫光催化氧化結合膜吸收的NO去除方法，通過原位生長法制備了NH2-UiO-66-TiO2/Al2O3復合光催化膜。NH2-UiO-66與TiO2復合形成異質結，有效抑制了光生電子-空穴的復合，同時NH2-UiO-66的多孔結構增加了比表面積并富集了活性位點，從而顯著提升了光催化活性。在動態系統中，該光催化膜在紫外光照射下實現了41.93%的NO降解率，比TiO2/Al2O3光催化膜提高了1.36倍。此外，通過吸收溶液提升光催化系統的效率，發現5% H2O2溶液作為吸收劑可將NO去除率提升至57.58%，且未生成NO2。使用中空氧化鋁膜作為載體不僅增強了催化劑的分散性和活性位點數量，還解決了粉末光催化劑難以回收的問題，便于重復使用。經過五次重復實驗后，NO降解率仍保持在38.44%，且膜的表面形貌未發生顯著變化，表明該光催化膜具有優異的穩定性。該方法為NO去除提供了一種高效、可持續的策略，蘊藏重要的應用潛力。
贠延濱教授為通訊作者，論文第一作者為我院碩士研究生楊文娟，北京林業大學為第一完成單位。
本研究得到了國家重點研發計劃(No. 2018YFB0604302-03)、北京新林環境科技有限公司(No. 2019-HXFW-HJ-0008)以及中央級公益性科研院所基本科研業務費專項中國環境科學研究院(2024YSKY-26)的資助。
