楊華明
（中南大學無機材料系，湖南長沙 410083）
本項目是國家863課題和國家自然科學基金項目。
壹、內容簡介
有毒難降解有機汙染物毒性大，在自然界中存在時間長，用現有環境技術很難處理，光催化分解技術是目前最有效而最實用的方法，主要以TiO2作催化劑，對有機氯化合物、表面活性劑、農藥、二惡英等汙染物質進行分解，即使濃度很低，這些汙染物也能被TiO2催化劑有效降解為無毒物質。在日本2005年TiO2催化劑的市場產業已達2萬億日元。日本TiO2催化專利總數占世界此類專利的92%，已形成3000家規模的產業化隊伍，研究最為活躍的有豐田、TOTO、日立和東芝。美國、德國及歐洲許多國家都有使用光催化塗料和光催化膜玻璃和照明設施。光催化技術的開發處於“納米技術”和“環境保護”兩者交叉的領域，日本經濟通產省將光催化技術列為技術立國的支柱產業之壹。中國也在興起這方面研究。
項目利用層狀矽酸鹽礦物的層狀結構，其層間由Si-O四面體和Al-O八面體組成，具有與矽鋁介孔材料相似的結構單元，通過水熱晶化合成和結構重排制備矽鋁介孔材料，由於形成矽鋁骨架結構，從而改善介孔材料的整體結構，顯著提高材料的熱穩定性。在此基礎上，探索化學法矽鋁介孔材料組裝TiO2制備高性能矽酸鹽基催化材料。借助介孔材料的納米孔道，可以獲得單分散的TiO2材料，從而為提高TiO2催化材料的催化活性和穩定性提供全新的思路。
二、推廣應用
制備出性能穩定、孔徑大（＞3nm）、比表面積大（＞1000 m2/g）的矽鋁介孔材料，首先從合成高性能的納米級TiO2催化劑入手，通過化學組裝制備出TiO2、介孔復合顆粒，提出了基於量子化學能帶計算的催化劑結構設計技術，篩選出性能優良的適合典型有機汙染物分解用的高效催化劑，具有廣闊的應用前景。
三、鑒定、獲獎、專利情況
本項目已申請國家發明專利6項。