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煤化工
在国家自然科学基金和国家重点实验室课题的支持下，中科院过程工程研究所王丹研究员的研究团队利用水热法使TiO2与GD通过Ti-O-C形成复合材料，表现出比纯TiO2、TiO2-碳纳米管以及TiO2-GR复合材料更优越的光催化性能。同时，由于C杂质能级的引入减小了TiO2的带隙宽度，使其展示出优良的可见光催化活性。该成果发表在国际期刊Small（Small, 2012, 8, 265-271）上。
在以往成果的基础上，该团队采用基于密度泛函理论的第一原理方法计算了TiO2与二维碳材料复合物的化学结构与电子特性。结果表明，TiO2(001)-GD复合物的电子结构、电荷分离和氧化能力都优于纯TiO2(001)和TiO2(001)-GR复合物，是一种极具应用潜力的光催化剂。通过实验进一步验证了理论计算结果，在光催化降解亚甲基蓝的实验中，TiO2(001)-GD的降解反应速率常数是纯TiO2(001)的1.63倍，是TiO2(001)-GR的1.27倍，对高效光催化剂设计与开发具有重要意义。该成果发表在国际期刊ACS Nano（ACS Nano, 2013, 7, 1504-1512）上。
