物理吸附法可处理高浓度有毒污染物,但是吸附剂再生难,且再生过程可能产生二次污染。我们发展了吸附-催化(物理-化学处理)相结合的消除有机污染物路线,解决碳吸附剂再生难、纳米催化剂易流失等问题。首先我们开展了以具有均一纳米孔径、高比表面积、特定表面官能团的介孔氧化硅、碳等材料吸附水中有毒污染物的工作,建立了染料等在介孔碳孔道内的吸附模型,并据此提出了利用丰富的主/次介孔孔道吸附有毒污染物[1]。基于吸附模型,在介孔碳骨架中“镶嵌”螯合金属基团或催化活性组分等,例如光催化剂TiO2,提高催化性能。在C-TiO2催化剂中,碳和氧化钛纳米颗粒共同构成介观结构孔墙,氧化钛纳米颗粒高度分散,并且被介孔碳“粘连”。利用介孔碳的较大孔径和孔体积,提供吸附有毒有机污染物的空间,从水中有效吸附高浓度有机污染物。将此催化剂与水体分离,利用可见光辐照,此时孔墙上的TiO2可与这些有机分子充分接触,将其完全氧化。由于在合成过程中C在TiO2晶格中掺杂,调控TiO2的带隙结构和表面氧缺陷,提高了可见光催化活性。介孔碳孔墙可阻抑TiO2纳米颗粒聚或流失。光降解后的吸附-催化材料可重复吸附高浓度有机污染物并降解。在重复使用80次后,也未见明显的TiO2颗粒流失和活性下降现象[2-4]。