完成单位： 清华大学化学系

完成人：姚文清，朱永法，王舰，宗瑞隆，李展平，严楷，吴焱学，杨立平，段建霞，马超

成果简介：

光催化技术降解环境污染物具有深度矿化、无二次污染及安全节能的优势，是环境化学污染控制领域的前沿课题。本项目利用电子能谱、光谱和探针显微等技术发展了多种新型光催化材料的分析方法，系统、深入地研究了共轭π分子表面杂化作用、复合氧化物纳米结构和能带结构的调控以及新型光催化材料的应用基础，取得了系列创新性成果：建立了利用共轭π分子表面杂化作用大幅度提高污染物的降解活性及可见光利用效率的新方法，为提高光催化降解速率和可见光能量利用效率提供了有效途径；提出了晶胞内基团极化产生的内建电场是光催化剂高活性的本质，阐明了其高降解活性和高矿化度的机制；通过表面杂化和纳米结构调控，研制出了高活性和自然光响应的光催化剂，并在多个净化应用方面进行了验证，取得了具有高矿化度、无二次污染及安全节能作用的效果。

研究成果在Energy & Environment Science、Advanced Materials、Applied Catalysis B:  Environmental等环境领域权威期刊发表论文63篇（IF>10的47篇），SCI总他引2824次；14篇ESI高被引论文，1篇封面论文，1篇封底论文。主编光催化学术专著1部，发明专利授权和申请12项，国家标准9项。为拓展新型光催化剂可见光响应提供了理论基础和技术支撑，具有重要的理论意义和应用价值。

创新点及科学价值：

（1）   建立了利用共轭π分子表面杂化作用大幅度提高污染物的降解活性及可见光利用效率的新方法，为提高光催化降解速率和可见光能量利用效率提供了有效途径；

（2）   提出了晶胞内基团极化产生的内建电场是光催化剂高活性的本质，阐明了其高降解活性和高矿化度的机制。

社会经济效益：

（1） 通过表面杂化和纳米结构调控，研制出了高活性和自然光响应的光催化剂；

（2） 在空气、水域等多个净化应用领域进行了验证，取得了具有高矿化度、无二次污染及安全节能作用的效果。

应用前景：

   （1）  为拓展新型光催化剂可见光响应提供了理论基础和技术支撑；

   （2）  对污染环境中实现安全净化，具有重要的理论意义和应用价值。