光催化劑是一類能夠在光照條件下催化化學反應的材料，廣泛應用于環境凈化、水處理、能源轉換等領域。可回收光催化劑的結構調控與催化性能優化是當前研究的熱點之一，目的在于提高催化效率、延長催化劑的使用壽命，并實現催化劑的回收再利用，以減少資源浪費。不同的光催化反應需要針對具體體系進行結構調控與優化。對于不同的應用場景，可能需要采用不同的策略來實現可回收光催化劑的結構調控與催化性能優化。

近日，“2023功率與光電半導體器件設計及集成應用論壇”于西安召開。論壇由第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA）指導，西安交通大學、極智半導體產業網（www.casmita.com）、第三代半導體產業主辦，西安電子科技大學、中國科學院半導體研究所、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟人才發展委員會、全國半導體應用產教融合（東莞）職業教育集團聯合組織、西安和其光電股份有限公司等單位協辦。期間，西北工業大學副教授王維佳帶來了“可回收光催化劑的結構調控與催化性能研究”的主題報告。

光催化技術具有組成元素豐富，制備簡單，高物、化、熱穩定性，易功能化。缺點是光生載流子復合率高，比表面積小，易于團聚，難于回收。報告中分別介紹了以碳布為基底的光催化薄膜，以水凝膠為介質的光催化膜的工作思路和制備方法，以及結果與拓展研究。

其中，以碳布為基底的光催化薄膜的工作思路，制備結果顯示，具有最高的染料吸附能力，循環降解優異，操作方便且易回收，室外陽光下實驗表明其實際應用潛力。可控合成具有大橫向尺寸和均勻薄層的二維g-C3N4形貌仍然是一個挑戰。光催化劑的團聚仍未得到解決，極大影響了催化活性位點和光催化效率。

以水凝膠為介質的光催化膜的工作思路，制備結果顯示，石墨相氮化碳被鉚釘在水凝膠中，減少團聚。石墨相氮化碳與水凝膠具有緊密的界面結合。氮化碳與水凝膠之間形成N-N鍵，形成了強相互作用，導致緊密的連接界面，促進氮化碳和水發生光催化反應。

研究顯示，氮化碳與水凝膠之間的相互作用，提高了對光的利用率。解決了粉末催化劑在反應中團聚、沉降的問題，提高了光生載流子的分離效率。

實現了易使用、易回收、可通過自儲水產氫，脫離了對水浴的要求。通過吸附染料，實現了IPN復合水凝膠的染色，借助氮化碳光降解下染料的褪色程度，實現紫外輻射劑量的直觀監測，制備出紫外監測健康手環。

審核編輯：劉清