由于環(huán)境不斷惡化導(dǎo)致水體中存在大量的致病微生物，給人類健康和生命帶來(lái)巨大威脅，因此開(kāi)發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)節(jié)約型的殺菌消毒技術(shù)具有非常重要的研究意義。半導(dǎo)體光催化技術(shù)由于具有低成本、環(huán)境友好型以及高效無(wú)毒等特點(diǎn)，被認(rèn)為是水凈化處理中最有潛力的技術(shù)之一。然而，目前應(yīng)用最廣泛的光催化劑TiO2僅可以利用占太陽(yáng)光能量?jī)H約5%的紫外光的激發(fā)下才能具有光催化活性。因此，如何提高其對(duì)可見(jiàn)光的吸收及其光量子效率并直接利用廉價(jià)易得的太陽(yáng)光或日光燈進(jìn)行水殺菌消毒成為了近年來(lái)相關(guān)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。

　　中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士生聶信及其導(dǎo)師安太成研究員和李桂英副研究員采用簡(jiǎn)單的水熱-煅燒方法，以鈦片和三聚氰胺為前驅(qū)體，合成了具有可見(jiàn)光催化殺菌活性的N摻雜C聚合物負(fù)載的TiO2復(fù)合光電極。研究結(jié)果表明：該復(fù)合電極組成元素主要為C、Ti、O及少量N，同時(shí)復(fù)合光電極中含有大量的羧基、氨基及羥基等基團(tuán)，它們能夠有效增強(qiáng)N摻雜C聚合物與TiO2的結(jié)合，極大地促進(jìn)了可見(jiàn)光的吸收及其光電子的轉(zhuǎn)移。殺菌試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在可見(jiàn)光照射下，該復(fù)合光電極對(duì)大腸桿菌（E. coli K-12）具有快速光電催化殺滅效果，在30 min內(nèi)的殺滅殺菌時(shí)間內(nèi)可完全殺滅50 mL 107 cfu/mL濃度的E. coli K-12。該研究結(jié)果為開(kāi)發(fā)新型可見(jiàn)光催化劑及其在環(huán)境治理，尤其是在飲用水殺菌消毒方面的應(yīng)用提供了重要的理論及實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

　　該研究成果已發(fā)表在Catalysis Today 雜志上(Xin Nie, Guiying Li, Po-Keung Wong, Huijun Zhao, Taicheng An*. Synthesis and characterization of N-doped carbonaceous/TiO2 composite photoanodes for visible-light photoelectrocatalytic inactivation of Escherichia coil K-12, 2013, 230:67-73. DOI: 10.1016/j.cattod.2013.09.046.)。