【儀表網 儀表研發】鈣鈦礦氧化物具有獨特的光電及催化活性，在高溫催化、氣體分離及光催化等領域具有廣泛的應用前景。中國科學院青島生物能源與過程研究所膜分離與催化研究組前期在新型鈣鈦礦氧化物開發及其催化-膜分離性能研究方面開展了大量工作。近期，該研究組副研究員王玉超采用鈣鈦礦氧化物La0.7Sr0.3CoO3(LSCO)多孔膜，不僅能夠促進高效的太陽光驅動水蒸發，同時可催化降解生物污染物，實現多孔膜的節能再生。
自然水域中往往存在藻類等生物污染物，以及種類繁多的有機污染物。在太陽光驅動的蒸發過程中，污染物會在光熱膜中富集生長，造成膜污染，導致膜材料的性能下降。高溫降解能夠有效去除生物以及有機污染物，是實現膜再生的理想手段。但污染物熱分解過程需要較高溫度，從而造成能源的巨大耗費。而降低污染物燃燒分解溫度能夠有效降低能耗，實現膜材料的節能再生，推動光熱材料在實際水環境中的應用。
該研究組負責人、研究員江河清提出同時利用鈷基鈣鈦礦的催化和光熱性能，開發多功能鈣鈦礦氧化物多孔膜。在以水藻、三聚氰胺為污染物的測試中，LSCO多孔膜顯著降低了附著其上的污染物的燃燒分解溫度，減少了多孔膜在燃燒過程中再生能耗，達到節能再生的目的。由于鈣鈦礦氧化物多孔膜高的熱穩定性，在多次膜再生循環后性能幾乎可以完全恢復。該工作巧妙利用鈣鈦礦氧化物的光熱和催化性能，解決了光熱膜在實際應用中的生物污染問題。
該研究工作獲得國家自然科學基金、山東省自然科學基金項目的支持。相關研究結果已發表在Nano Energy 雜志上(Nano Energy, 2020, 70, 104538)。
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