技术1:相比传统水污染治理方法，光催 化法绿色环保、无二次污染。除了常见的各种 染料，如亚甲基蓝 (M B)、罗 丹 明 B (RhB)、甲 基 橙 (MO) 等，其他无色的污染 物，比如苯酚、双酚 A(BPA), 或者各种抗生 素农药等都可以降解掉。此外，光催化还可以 将 水 体 中 的 有 毒 重 金 属 离 子 ， 如 Cr⁶+、Pt⁴+、Au³+ 等还原为低价离子，减弱 其毒性。
团队从光催化反应机理出发，以促进光生 载流子的分离为突破口，制备出了一系列成本低、效率优异且稳定性良好的催化剂，如以 CuO 为掺杂颗粒对还原氧化石墨烯进行修饰
对罗丹明 B(RhB) 和甲基橙(MO) 进行降解，相比纯还原氧化石墨烯降解效果分别提升了2倍和8倍。CuO 的加 入降低了系统的带隙，从而原子利用率提高了，促进了光生载流子的分离，为光催化领域开阔出新的催化剂制备方案。
技术2:传统的化石能源储量有限，且燃烧后会造成温室效应和环境污染，如何制造清洁可再生能源是研究热点。利用光催化将水分解为H2 和O2, 用氢能源取代化石能源，生态环保、成本低。但目前产氢效率还比较低，距离实际工业化应用还有很长的路要走。随着大气中 CO2 浓度不断增加，温室效应越发明显，极端气候频 发，如何降低大气中CO2 含量是函待解决的重大问题。利用光催化技术，将CO2 还原为甲烷、甲醇、甲酸等有机 化合物，具有很高的应用价值。
在全球变暖和资源短缺的环境下，光催化还原CO₂ 以制备燃料，可以同时实现碳减排和太阳能转化并储存为碳氢化合物，为绿色能源革命提供了一条充满希望的道路。开发高效、经济、稳定的光催化剂是需要优先解决的问题。团队旨在研究新兴二维材料 Ti₃Cz-MXene 的优异性能，并制备了一种新 型的g-C₃N4/ZnO/Ti₃C2 光催化剂的杂化结构 。Ti₃C2 纳米片的加入为光生电子提供了更好的还原平台。同时，杂化结构有利于产生更多的光生载流子和光生载载流子的空间分离。结果表明，g-C₃N4/ZnO/Ti₃C2 的催化效率分别比原来的g-C₃N4 和ZnO 有效提高 8倍和12倍。这项工作不仅开发了MXene 催 化剂的辅助功能，而且提供了一种设计高效光催化剂的方法。
