（节选）
中国科学院化学研究所赵进才研究员在《2005科学发展报告》中撰文，介绍了他的课题组在可见光光催化降解有毒有机物研究的重要成果。
有毒难降解有机污染物(如卤代物、二恶英、农药、染料等)引起的环境问题已成为21世纪影响人类生存与健康的重大问题。这些污染物毒性大，难降解，即使浓度很低也容易引起动物及人类致癌、致畸、致突变性，而且还具有环境激素效应引起雌性化、雄性(男性)精子数减少等严重后果，直接威胁动物和人类的生存和健康。并且由于其结构稳定、毒性大、浓度低等，用现有环境技术(如生物技术，物理化学技术等)很难处理这些污染物。我国有毒有机物的污染尤其严重，控制有毒有机污染物成为我国亟待解决的问题之一。通过光催化的方法，充分利用廉价并且“绿色”的太阳光，来有效降解有毒有机污染物，是解决目前全球性的环境恶化和能源危机的一个重要途径。
赵进才课题组从1995就开始对有机污染物的可见光光催化降解进行了研究，通过近十年的积累在染料污染物的可见光光催化降解，复合半导体及过渡金属离子配合物新型可见光光催化剂及其光催化反应机理等方面的研究取得了一系列重要进展。
1．有机染料污染物的可见光光催化降解 利用染料污染物分子都可以吸收可见光形成高反应活性的激发态，并与TiO2光催化剂粒子发生电荷转移的特点，提出了利用可见光光催化降解染料的课题，研究发现几乎全部染料都可在可见光或太阳光照射下成功地在TiO2表面进行降解和矿化，不仅仅是发色团或共轭结构的简单断键，而是高度矿化为CO2和无机离子的不可逆分解，从而极大地扩展TiO2光催化的响应光谱范围，为利用太阳光降解日益严重的染料污染提供了一种有前景的新的高级氧化技术途径。经过一系列细致的实验，对反应过程中涉及的所有瞬态物种进行原位跟踪检测，证明了染料污染物的可见光光催化降解是由染料激发态的电子注入和空气中氧气的还原，以及由此引发的一系列自由基反应，最终导致了污染物的降解和矿化，并提出了可见光光催化反应机理。
2．新型可见光TiO2光催化剂的研究 在能被可见光直接激发的TiO2光催化剂的研究方面取得了重要进展，成功地利用简单的溶胶-凝胶(Sol-Gel)方法研制出新型可见光光催化剂Ni2O3/TiO2-xBx。用非金属元素B对TiO2掺杂改性，有效地将TiO2的吸收光谱扩展到可见光区域，同时用过渡金属氧化物Ni2O3对其表面改性，可极大地提高可见光光催化活性，同时实现了扩展光催化剂吸收波长到可见光区域和抑制空穴/电子对复合的双重目的。提出了不同于一元非金属掺杂的二元协同改性制备新型可见光光催化剂的新思想，为充分利用可见光除去水中的有机污染物和制备新型可见光光催化剂提供了新的重要方法和思路。
3．铁离子及其含氮配合物可见光光催化降解有毒有机污染物 发现可见光能显著加速该体系中染料污染物的降解，并证明了该反应是由可见光激发的染料污染物向体系中的Fe 3+转移电子，加速Fe 3+还原为Fe 2+这一催化循环中的速率限制步骤导致的。并进一步发现含有酚羟基芳环结构的化合物有显著加速Fe 3+/Fe 2+/H2O2的催化循环和光催化降解有机污染物的催化现象。在此基础上，成功地设计合成了一系列高稳定性和高活性的铁氮配合物及其负载型可见光光催化剂，发现在可见光激发下，在中性以及非常宽的pH范围内，这些催化剂能快速有效活化过氧化氢（H2O2）氧化降解各种有机污染物（如染料、多氯代酚等）。还发现用负载的有机含氮配体配位的Fe(II) 复合光催化剂独特的光化学性质，在室温及可见光照射下直接利用水中更廉价的溶解氧气，有效地降解水中有毒有机污染物。这些可见光光催化剂都具有光催化活性高，污染物去除率和矿化率高、催化剂稳定、反应在水相中进行和很容易实现催化剂的回收等特点。从而为治理和控制有毒有机污染物提供了新的有效的技术途径。
中国网 2005年3月8日
