**科普君：**嘿，东东，听说最近日本网友又坐不住了，出啥事了？
**东东：哦，听说是日本“国宝”**流向中国了好像。
**科普君：**啥，“日本国宝”（难道是唐朝时传入日本的？）。
本着凡事都要刨根问底的科学精神
科普君打开了“某乎”
映入眼帘的便是下面的标题
“日媒发文反省为何日本国宝级科学家流向中国，如何看待这一现象？
这不巧了吗！”
网友所说的这位国宝级科学家
正是咱们催化领域的老熟人
被誉为“光催化之父”的
藤岛昭（Fujishima Akira）教授
今天的每日科普，科普君就带大家来了解一下
什么是“光催化”吧！
01. 发展历程
经过几十年的发展
光催化已经在污染物降解、重金属离子还原、
空气净化、CO****2 还原、太阳能电池、
抗菌、自清洁等方面受到广泛应用
是国际上热门研究领域之一
02. 原理介绍
就拿光催化技术在污染物降解方面的应用为例
你知道科学家们是怎样利用光催化降解污染物的吗？
光催化是利用光能进行物质转化的一种方式，
是物质在光和催化剂共同作用下所进行的化学反应
以最常见的TiO****2为例
光催化过程可以简化为以下几个步骤：
如果理解不了上述原理也没有关系
咱们来打个比方
03. 技术改进
虽然光催化在能源和环境领域
具有潜在的应用前景
但绝大多数光催化剂由于受到了
光吸收范围或光生载流子复合速率等因素的限制
光催化活性和效率并不高
因此，在光催化研究
研究人员一直致力于解决两个核心问题
04. 研究前沿
北京航空航天大学 李松梅、杨树斌教授课题组
围绕着**“水中有害有机物的去除”**这一研究热点
选择了光催化降解有机物的路径
成功合成了一种新型石墨烯/二氧化钛复合材料（Sandwich-like G-TiO2）
实现了对于光催化剂的改性
下面就让我们一起去认识一下
这种新型复合材料吧 Let’s Go！
在文中，作者给这种材料取名为
Sandwich-like graphene-titania composites（G-TiO2）
它是由二氧化钛负载在石墨烯上
形成的 “夹心型”介孔材料
整个结构可视为一个“三明治”
下图便是该材料的合成路径
接下来咱们就来研究一下
如何制作一个“三明治”
第一步—— “火腿”切片
将膨胀的石墨片
在异丙醇-水溶液(IPA/H2O)中
超声处理一两天
该过程（①）相当于将火腿水洗并切片
可以得到少量层状石墨烯薄片
第二步——涂抹“沙拉酱”
十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)
是一种常用的表面活性剂、模板剂
起着结构导向的作用
我们可以把它比作
涂抹在培根表面的“沙拉酱”（②）
经过该步骤我们便得到了第一个中间产物
Sandwich-like G-CTAB
第三步——挑选“其他食材”
接下来我们可以根据个人“口味”
挑选“其他食材”
实验中通过原位水解
正硅酸四乙酯(TEOS)
在CTAB的帮助下，在石墨烯上组装成
Sandwich-like G-silica****中间体（③）
第四步——“吐司”夹合
然后我们需要用两片吐司
把上述食材夹合起来
相当于在实验中将G-silica分散到
(NH4)2TiF6和H3BO3的混合溶液中
得到中间产物
Sandwich-like G-TiO2-silica**（④）**
最后一步——切片制得“三明治”
随着我们用刀沿对角切开
美味的“三明治”便制作完毕
在实验中我们通过去除Si
得到我们的目标产物
Sandwich-like G-TiO2（⑤）
即一种新型石墨烯/二氧化钛复合材料
经过多项表征和性能测试
我们发现G-TiO2纳米片
a) 其中均匀分布着石墨烯层
b) 负载大量7 nm左右的晶体TiO2纳米颗粒
c) 保持着介孔结构、高比表面积、最小厚度
d) 具有优越的光催化性能和良好的稳定性
其独特的形貌和微观结构
有望在染料敏化太阳能电池
和光电化学等领域提供更多的应用
以上便是科普君带来的
关于光催化的科普
你学会了吗？
光催化是一个充满朝气与挑战的领域
其中一些技术若能实现大规模生产和应用
将对人类生活带来极大的改善
也期待藤岛昭教授的加入
能够帮助我国在光催化研究领域实现新的突破！
本期的“每日科普”就到这了
咱们下期不见不散
End
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