《菸草廢棄物模板製備ZnIn2S4催化劑及其光催化降解冰毒研究》是閆智英為項目負責人，雲南大學為依託單位的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：菸草廢棄物模板製備ZnIn2S4催化劑及其光催化降解冰毒研究
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：閆智英
- 依託單位：雲南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
雲南一直處於全國禁毒鬥爭的最前沿和主戰場。為解決公安部門繳獲的毒品保存成本巨大而現有常規處置所造成的新興、潛在、非傳統環境問題，且降解還尚無相關研究，一線公安禁毒民警更急需毒品降解技術，本項目擬將光催化技術套用到液態冰毒降解中，以把冰毒的主要成分甲基苯丙胺完全降解排放或轉換為非毒品成分實現資源化再利用，真正實現冰毒的環境友好型處置。申請人前期研究表明現有TiO2光催化劑僅能降解極低濃度毒品類似污染物，而ZnIn2S4可降解更高濃度污染物。為此，本項目擬利用雲南大量但無較好利用的菸草廢棄物天然豐富的組織結構及其提取物為模板製備高活性ZnIn2S4光催化劑，並探索這些材料的形貌、晶相、結構等與冰毒降解關聯及反應機理，最大程度提高催化劑降解冰毒的性能，以期獲得專用於液態冰毒降解轉化的高效光催化劑。這既拓展了光催化技術在禁毒實戰中的套用，又擴大了光催化劑的來源，也為菸草廢棄物變廢為寶提供新思路。
結題摘要
將光催化技術套用到液態冰毒降解中，以把冰毒主要成份完全降解排放或轉換為非毒品成份實現資源化再利用，是一種真正實現冰毒的環境友好型處置的途徑。本項目在篩選大量催化劑的基礎上，重點研究了以菸草廢棄物為模板製備的TiO2、菸草葉灰材料、TiO2/SiO2複合材料、Pt/P25TiO2等光催化劑及MIL101( Fe)為催化劑的Fenton反應體系對冰毒主要成份甲基苯丙胺或咖啡因的光催化降解。通過對這些材料的XRD、SEM、TEM、N2吸附-脫附等技術表征，結果說明：TiO2可以很好的複製菸草模板的微結構形貌組織；菸草葉的煅燒溫度會影響其灰分的組成；TiO2/SiO2複合材料中鈦矽比對其光催化活性有很大影響。對冰毒主要成份甲基苯丙胺和咖啡因的光催化降解結果表明：在最優條件下，Pt/P25TiO2的光催化活性最好，可對冰毒完全降解；TiO2/SiO2複合材料對冰毒中甲基苯丙胺的去除率達到71.8%，對咖啡因去除率達到12.5%；菸草葉灰材料對冰毒主要成份咖啡因的降解率為58.4%；菸草葉模板的TiO2光催化活性最差，對咖啡因的降解率僅為34.8%。以Pt/TiO2為光催化劑，推導了冰毒的光催化降解轉化途徑。 此外，項目圍繞菸草模板所制材料，在研究內容上做了擴展，將菸草模板合成的鈰鋯固溶體套用到催化氧化CO體系中，取得了較好的效果。 本項目共發表研究論文9篇，SCI 收錄研究論文6 篇，還有部分研究結果已撰寫成文。參加國內學術會議2次，發表會議論文2 篇。申請發明專利3項。培養碩士研究生3名。 總之，項目的實施提供了光催化降解冰毒的新途徑，提供了相應的理論基礎與實驗依據。實施項目的團隊在基礎研究、人才培養等方面均取得了成效。
