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采用廉價易得、無毒無害、具有光催化活性二氧化鈦為負載原料，活性炭纖維（ACF）為載體，研發(fā)出適合危險化學(xué)品中苯及苯系物等有毒有害氣體泄露事故現(xiàn)場外圍警戒區(qū)的防護口罩，該口罩具有高效吸附、催化降解苯及苯系物等有毒、有害物質(zhì)的功能，過濾效率最高>97%，呼氣阻力<50%。

環(huán)境污染和能源短缺已成為當今世界面臨的最主要危機，人們不斷探究治理環(huán)境和開發(fā)可再生能源的新方法。于1972年，F(xiàn)ujishima和Honda報道采用TiO2光電極和鉑電極組成光電化學(xué)體系使水分解為氫氣和氧氣，從而開辟了半導(dǎo)體催化這一新的研究領(lǐng)域。近些年，將有機污染物降解已經(jīng)成為能源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。該研究對于治理水污染，保護水環(huán)境具有重要的科學(xué)意義。 主要通過化學(xué)方法可控的調(diào)控可見光催化材料納米晶體的尺寸和形貌，合成具有規(guī)則形貌和特定裸露晶面的可見光催化材料（例如納米棒、納米帶、納米片、納米八面體和納米六面體等），并在此基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化能級能帶結(jié)構(gòu),同時探究催化劑不同晶面上光生載流子的分離行為、氧化還原能力以及催化活性的選擇性等獨特性質(zhì)，深入結(jié)合理論模擬計算，研究不同形貌的催化劑的裸露晶面上光生載流子的行為和表面/界面微觀反應(yīng)機制。為了深入研究太陽能-化學(xué)能轉(zhuǎn)化過程中的關(guān)鍵科學(xué)問題，構(gòu)筑一種新型的具有特定結(jié)構(gòu)和功能的MnxV2O5+x（x=1、2或3）基可見光催化材料，在不添加任何貴金屬元素的情況下，Mn3V2O8修飾的V2O5/g-C3N4異質(zhì)結(jié)構(gòu)在可見光照射下表現(xiàn)出明顯的光催化活性，比V2O5/g-C3N4異質(zhì)結(jié)構(gòu)高出近3倍。由于V2O5和g-C3N4之間的Z-方案路徑促進了載流子的分離，因此具有優(yōu)異的可見光催化活性。

環(huán)境污染的日益加劇時刻威脅著人類的生命健康。溫室效應(yīng)帶來的全球變暖義威脅著人類的生存家園。如何面對和解決這些環(huán)境問題一直是科學(xué)家們努力的研究方向之一。光催化技術(shù)作為一種新興的廢氣和廢水深度綠色處理技術(shù),受到人們廣泛的關(guān)注,而制備具有高效光催化能力的催化劑則是這一技術(shù)的核心。目前,TiO2及其復(fù)合材料被廣泛用作光催化反應(yīng)的催化劑。但納米TiO2只吸收紫外光,通過改性能夠?qū)iO2的光吸收范圍拓寬至可見光區(qū)。該方面的研究能夠提高太陽能利用率,具有重要意義。本技術(shù)主要以催化降解水中污染物和催化還原CO2的效果作為評價標準對納米TiO：實施多種改性方案,旨在以新型方法制備出新型結(jié)構(gòu)并且催化效率高的光催化劑。首先以微波法制備了結(jié)構(gòu)新穎,可用于光敏劑的酞菁。然后分別制備了水溶性的負載型酞菁及酞菁敏化TiO2納米顆粒,并實施了金屬氧化物復(fù)合、非金屬與金屬氧化物共復(fù)合納米TiO2顆粒的制備及光催化應(yīng)用。

基于半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)概念，首次通過工藝簡單，成本低廉熔融鹽法合成一系列鉭酸鈣基半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)了兩元及多元半導(dǎo)體復(fù)合物組分及其含量可通過改變前驅(qū)物比例簡單調(diào)控，證明該異質(zhì)結(jié)復(fù)合物相，組分變化與光催化制氫性能有著密切關(guān)系，闡明不同鉭酸鈣晶相界面異質(zhì)結(jié)形成促進光生電荷有效分離機制，極大地提高光催化制氫性能。

石墨烯基多種納米復(fù)合材料的制備及用于光催化技術(shù)。

為了解決納米 TiO2 作為處理工業(yè)污染廢水的首選催化劑光催化效率不高，且必須采用波長小于 387 nm 的紫外光照射的問題，本發(fā)明提供一種將上轉(zhuǎn)換紫外發(fā)光材料 Er3+:Y3Al5O12 與 TiO2 復(fù)合，提高光催化效率的 Er3+:Y3Al5O12/TiO2 復(fù)合膜。并將 Er3+:Y3Al5O12/TiO2 復(fù)合膜應(yīng)用在催化降解有機染料中。 r3+:Y3Al5O12/TiO2 復(fù)合膜用于在可見光照射下催化降解有機染料。

本發(fā)明公開了一種玻璃纖維基光催化濾網(wǎng)的制備方法。包括以下步驟：1)對玻璃纖維束施加外力，加工成玻璃纖維網(wǎng)，在玻璃纖維網(wǎng)表面涂覆膠黏劑，膠黏劑與玻璃纖維網(wǎng)的重量比為1∶2～50；2)將重量比為1∶10～40的光催化劑與有機溶劑混合，超聲分散10～45min；3)將步驟2)的混合液以噴濺的方式負載到步驟1)的涂覆有膠黏劑的玻璃纖維網(wǎng)表面，光催化劑與玻璃纖維網(wǎng)的重量比為0.01～1.5∶1，干燥，得到玻璃纖維基光催化濾網(wǎng)。本發(fā)明具有方法簡便、無需煅燒，風(fēng)阻小、透光性好，負載的催化劑不易脫落、光催化活性高等優(yōu)點。所得組件適用于空氣凈化器等，可用于光催化凈化室內(nèi)氣態(tài)有機污染物。

室內(nèi)空氣污染來源復(fù)雜，呈現(xiàn)低濃度、難降解、長期存在的特點，而采用傳統(tǒng)技術(shù)難以達到長久  抑制環(huán)境毒素的目的。本項目開發(fā)出高效的納米光催化材料，旨在利用光催化技術(shù)將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)  能，將各類有機毒素、病毒分解、礦化，轉(zhuǎn)化為無毒的無機物，達到環(huán)境凈化的目的。光催化效率較  目前商業(yè)化光催化劑提高1-2 個數(shù)量級，具有高催化效率、長壽命的優(yōu)點。獲 2 項中國發(fā)明專利（公開），發(fā)表論文 8 篇。

南京工業(yè)大學(xué)教授陸春華、寇佳慧與東南大學(xué)教授趙遠錦合作制備了一種多功能光催化復(fù)合纖維，首次實現(xiàn)了太陽光驅(qū)動內(nèi)建電場重構(gòu)，并有效增強光催化性能提高。日前，這一研究成果以《構(gòu)筑紅外光響應(yīng)的光生電子驅(qū)動器來增強光催化產(chǎn)氫》為題，作為封面文章發(fā)表在《先進材料》上。光催化反應(yīng)是在太陽光照射下完成的化學(xué)反應(yīng)，如果能夠在太陽光照射下實現(xiàn)內(nèi)建電場重構(gòu)，那么內(nèi)建電場重構(gòu)增強光催化這一研究策略將有效推動光催化技術(shù)的實際應(yīng)用與發(fā)展。據(jù)論文第一作者、南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士生代寶瑩介紹，課題組創(chuàng)新性地設(shè)計并構(gòu)筑了熱釋電—光熱—光催化復(fù)合微米纖維PVDF-HFP/CNT/CdS-Pt系統(tǒng)，以實現(xiàn)太陽光驅(qū)動內(nèi)建電場重構(gòu)，并顯著提高光催化分解水制氫效率達5倍以上，對應(yīng)的平均表觀量子效率約為16.9%。為了充分發(fā)揮光熱材料和熱釋電材料的性能，該團隊將光催化反應(yīng)局域在構(gòu)筑的復(fù)合纖維的表界面，形成熱收集型光催化微反應(yīng)器。為了得到最佳的光催化性能，他們探討了熱釋電基底、光熱材料含量等與熱釋電電勢輸出及光催化性能的關(guān)聯(lián)，并對復(fù)合螺旋纖維的光催化穩(wěn)定性進行了探索。其研究表明太陽光驅(qū)動內(nèi)建電場重構(gòu)可實現(xiàn)光催化性能的顯著提高。另外，該團隊通過變溫?zé)晒夂妥儨毓怆娀瘜W(xué)表征等技術(shù)手段，探索了熱釋電內(nèi)建電場對光生載流子分離、傳輸及壽命的影響，為未來太陽光驅(qū)動內(nèi)建電場重構(gòu)增強光催化性能的研究提供了理論依據(jù)與指導(dǎo)。據(jù)了解，該研究成果將來可以用來分解水制備清潔可再生能源氫氣、還原溫室氣體二氧化碳、氮氧化物固定、降解生產(chǎn)和生活中形成的有毒有害物質(zhì)（如工業(yè)有機染料、醫(yī)用抗生素、家居裝修產(chǎn)生的甲醛等）等，以緩解日益嚴峻的環(huán)境和能源問題。相關(guān)論文信息： https://doi.org/10.1002/adma.201906361