工业含肼废水来源广泛，具有高毒性和生态风险。传统处理技术（如芬顿氧化、电化学氧化）难以兼顾处理效率与节能环保，太阳光催化技术被视为潜在的绿色净化方案。然而，现有光催化体系存在太阳光捕获能力不足、光生电荷利用率低等问题，制约了其太阳光驱动净化效能；创制与太阳光匹配的高效光催化剂体系，对推动该技术的进步至关重要。

在中国科学院和国家自然科学基金委的支持下，化学所有机固体实验室林禹泽课题组发展了系列窄带隙有机光伏催化剂（Organic Photovoltaic Catalyst，OPC），并在太阳光下展现出优异的催化活性（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202114234；J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 12747；Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202307466；Nat. Commun. 2026, 17, 1052等）。近期，该团队将宽光谱、强吸收的OPC异质结应用于废水净化，并构筑了Al₂O₃包覆的OPC纳米催化剂（OPC@Al₂O₃），该催化剂具备充分利用太阳光、高效分离与提取光生电荷、在复杂水质中运行稳定、易于回收和重复使用等优点。基于质子耦合电子转移机制，该体系实现了太阳光驱动含肼废水的高效、稳定、绿色净化，同步生成了具有工业/能源附加值的氢气，且有效避免了有毒副产物的产生。模拟太阳光（AM 1.5 G, 100 mW cm^-2）照射下，5小时内可将640 ppm的含肼废水降至痕量水平（0.038 ± 0.01 ppm），水处理速率相比经典光催化剂体系提升约两个数量级。处理后水质符合工业与农业安全标准，生态安全性明显优于芬顿氧化法。

该工作发展了一种高活性、高稳定性的光催化剂体系，为太阳光驱动含肼废水净化及资源化转化提供了新思路，有望助力可持续水资源治理。相关研究成果近日发表在Nature Water（DOI: 10.1038/s44221-026-00666-1），论文第一作者为博士生吴宇浩，通讯作者为林禹泽研究员。

有机光伏催化剂实现太阳光驱动含肼废水高效净化

有机固体实验室

2026年6月18日