技術(shù)1:相比傳統水污染治理方法，光催 化法綠色環(huán)保、無(wú)二次污染。除了常見(jiàn)的各種 染料，如亞甲基藍 (M B)、羅 丹 明 B (RhB)、甲 基 橙 (MO) 等，其他無(wú)色的污染 物，比如苯酚、雙酚 A(BPA), 或者各種抗生 素農藥等都可以降解掉。此外，光催化還可以 將 水 體 中 的 有 毒 重 金 屬 離 子 ， 如 Cr?+、Pt?+、Au3+ 等還原為低價(jià)離子，減弱 其毒性。
團隊從光催化反應機理出發(fā)，以促進(jìn)光生 載流子的分離為突破口，制備出了一系列成本低、效率優(yōu)異且穩定性良好的催化劑，如以 CuO 為摻雜顆粒對還原氧化石墨烯進(jìn)行修飾
對羅丹明 B(RhB) 和甲基橙(MO) 進(jìn)行降解，相比純還原氧化石墨烯降解效果分別提升了2倍和8倍。CuO 的加 入降低了系統的帶隙，從而原子利用率提高了，促進(jìn)了光生載流子的分離，為光催化領(lǐng)域開(kāi)闊出新的催化劑制備方案。
技術(shù)2:傳統的化石能源儲量有限，且燃燒后會(huì )造成溫室效應和環(huán)境污染，如何制造清潔可再生能源是研究熱點(diǎn)。利用光催化將水分解為H2 和O2, 用氫能源取代化石能源，生態(tài)環(huán)保、成本低。但目前產(chǎn)氫效率還比較低，距離實(shí)際工業(yè)化應用還有很長(cháng)的路要走。隨著(zhù)大氣中 CO2 濃度不斷增加，溫室效應越發(fā)明顯，極端氣候頻 發(fā)，如何降低大氣中CO2 含量是函待解決的重大問(wèn)題。利用光催化技術(shù)，將CO2 還原為甲烷、甲醇、甲酸等有機 化合物，具有很高的應用價(jià)值。
在全球變暖和資源短缺的環(huán)境下，光催化還原CO? 以制備燃料，可以同時(shí)實(shí)現碳減排和太陽(yáng)能轉化并儲存為碳氫化合物，為綠色能源革命提供了一條充滿(mǎn)希望的道路。開(kāi)發(fā)高效、經(jīng)濟、穩定的光催化劑是需要優(yōu)先解決的問(wèn)題。團隊旨在研究新興二維材料 Ti?Cz-MXene 的優(yōu)異性能，并制備了一種新 型的g-C?N4/ZnO/Ti?C2 光催化劑的雜化結構 。Ti?C2 納米片的加入為光生電子提供了更好的還原平臺。同時(shí)，雜化結構有利于產(chǎn)生更多的光生載流子和光生載載流子的空間分離。結果表明，g-C?N4/ZnO/Ti?C2 的催化效率分別比原來(lái)的g-C?N4 和ZnO 有效提高 8倍和12倍。這項工作不僅開(kāi)發(fā)了MXene 催 化劑的輔助功能，而且提供了一種設計高效光催化劑的方法。
