近日，一支由博洛尼亞大學(xué)、米蘭理工大學(xué)、CNR、NEST、海德堡水泥集團(tuán)、以色列理工學(xué)院、埃因霍溫理工大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究者共同組建的研究團(tuán)隊(duì)成功制成了一種新型的太陽能催化劑。該催化劑由石墨烯和二氧化鈦納米顆粒結(jié)合而成，能夠有效去除空氣中的污染物。與其他催化劑相比，該催化劑擁有更高的去除率。將石墨烯-鈦催化劑涂于建筑物或街道表面，可以有助于改善城市的空氣質(zhì)量，具有良好的應(yīng)用前景。

除了人們熟知的二氧化碳外，通過汽車尾氣以及工業(yè)生產(chǎn)排放的氮氧化物（NOx）和揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）也是污染環(huán)境、危害人類健康的主要?dú)⑹帧?/p>

在過去幾年里，研究人員嘗試采用二氧化鈦納米顆粒清除大氣污染物。二氧化鈦具有光催化劑作用，當(dāng)它暴露在陽光下時(shí)，會分解NOx，將其氧化成惰性或無害的產(chǎn)品。在此之前，二氧化鈦憑借此特性已經(jīng)廣泛用于空氣凈化混凝土、鋁制建筑面板以及凈水器中。

文獻(xiàn)顯示，二氧化鈦將大氣中NOx轉(zhuǎn)化為無害的硝酸鹽，其效率高達(dá)45%。而通過添加石墨烯，這一轉(zhuǎn)化率可以提升至70%之多。

研究人員采用液相剝離技術(shù)將石墨烯層從基礎(chǔ)材料石墨上剝離下來，不過在這一過程中他們嘗試向混合物中添加了二氧化鈦納米顆粒，從而得到新型的石墨烯-二氧化鈦納米復(fù)合材料。將其涂敷于街道、人行道或建筑物墻體表面，可有效凈化空氣。它以太陽能為動力，轉(zhuǎn)化后得到的硝酸鹽對環(huán)境友好，并且隨著風(fēng)雨而最終流失。

研究團(tuán)隊(duì)通過制造光催化板并將其曝露于污染物中以測試它的性能。實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)采用和VOCs分子結(jié)構(gòu)相似的羅丹明B模擬污染物。當(dāng)光催化板被紫外線激活時(shí)，結(jié)果表明石墨烯-二氧化鈦復(fù)合材料對羅丹明B的降解量要比單一的二氧化鈦催化劑多40%。

雖然擁有高效、環(huán)保、價(jià)廉等優(yōu)異特性，但是研究團(tuán)隊(duì)也坦言，實(shí)現(xiàn)石墨烯的批量生產(chǎn)還是亟待解決的難題。

相信不久的將來，這項(xiàng)技術(shù)一定可以應(yīng)用于綠色城市的建設(shè)之中。