中国科学院海洋研究所研究人员开发一种涂有光催化薄膜的3D打印聚合物基板

中国科学院海洋研究所的研究人员通过开发一种涂有光催化薄膜的 3D 打印聚合物基板，在水净化方面取得了重大进展。在张盾教授的带领下，该团队使用一种称为连续离子层吸附反应（SILAR）的技术，成功地在聚合物基板上生长了一层碘氧化铋（BiOI）薄膜。

研究人员观察到，基板上完全覆盖着一层类似花朵的微结构薄膜。通过采用 OH-/I 取代策略，他们在 BiOI 薄膜中设计了 I-缺陷，导致基材颜色从光泽白色变为各种深浅不一的黄色。这种颜色变化是由碘缺陷工程膜引起的带隙改变引起的。

在薄膜生长过程中，碘空间被引入 BiOI 晶体，导致材料的内部电场和电子密度增加。这种增强提高了光生载流子的分离和传输效率。与化学计量比的 BiOI 相比，碘缺陷工程 BiOI 薄膜表现出更优异的性能，包括更小的晶粒尺寸、更高的比表面积、电负性、光电响应和光催化活性。

研究人员提出，Bi3+ 离子最初吸附在聚合物上，为薄膜生长提供活性位点。随着时间的推移，由于 I 离子的高比例和移动速度，薄膜自组装成花瓣状 BiOI 结构。

据该研究的第一作者徐雪磊介绍，开发的薄膜在降解有机化合物和杀菌微生物方面表现出优异的光催化活性和循环稳定性。这一水净化技术的突破有望提供有效和可持续的解决方案来应对水污染挑战。

您可以在分离与纯化技术杂志上阅读完整的研究论文，标题为“在 3D 打印聚合物基板上原位生长 pH 调节的碘缺陷工程 BiOI 膜，用于高效有机污染物和微生物纯化” 。