日前,理学院马永强教授课题组在类石墨烯纳米材料氮化碳(g-C3N4)的应用研究中取得一些重要进展。半衰期长的残留农药对食品安全、环境治理以及后茬作物的种植都有重要影响。本课题组首次将改性g-C3N4纳米材料应用于多种除草剂的同时降解,为残留农药的消除提供了经济、高效的方法。相应成果发表在Appl. Catal. B: Environ. 上。
本研究中使用的g-C3N4是一种非金属半导体纳米材料,不会造成二次污染,并且制备容易,成本非常低廉,稳定性好,能在室温条件下完成对五大类(共十种)除草剂的同时降解。并且研究了消除机理和降解产物,证明是空穴与羟基自由基协同作用机理。
近年来,该课题组一直致力于纳米材料g-C3N4的相关研究。前期的研究工作中,针对g-C3N4独特的可见光利用特性,首次提出利用此非金属纳米材料替代传统TiO2等金属催化剂,降解对蜜蜂具有显著危害的新烟碱类杀虫剂吡虫啉,成功实现了吡虫啉在可见光条件下的快速降解。
此外,基于非金属原子掺杂影响材料的HUMO/LUMO轨道能级的原理,对g-C3N4材料进行了酸处理氧化,成功调节了材料对近红外光的吸收强度,并将其应用于环境污染物的近红外降解。