10 月25日上午9:30，绿色轻工材料湖北省重点实验室邀请了王堃垒老师为学院师生作了题为“基于粉体氧化钛的光催化反应机理及催化剂结构的再研究”的学术讲座。报告在轻工楼A220会议室进行，材化学院相关专业的教师和学生代表参加了此次学术报告。

王堃垒老师首先简要介绍了光催化和氧化钛，然后介绍了自己所在团队的研究方向和取得的研究成果。围绕“不同类型氧化钛晶体对光催化活性的影响”，“不同共催化剂(副催化剂)选择性修饰二氧化钛晶体的机理”，“二氧化钛光催化剂的典型应用”这三个主题展开研究工作。同时针对“杀菌灭菌”、“清洁能源”这两大应用主题展开相关研究，并得到一些成果：在相关研究过程中，首次以直观实验现象直接证明了电子在二氧化钛表面的移动的过程。同时，开发高效可靠的在太阳光可见波长区域具有表面等离子体共振吸收的光催化剂方面，1）通过将贵金属（银、金或铜、铂）加载到钛（IV）氧化物（二氧化钛）颗粒上，以提高样品可见光的响应性并增加紫外线照射下的活性，制备了等离子体光催化剂并进行了表征。为了控制贵金属纳米颗粒（NMNPs）的大小，考察了不同条件下制备样品的特性，包括缺氧条件和富氧条件。此外，i）制备了不同尺寸二氧化钛颗粒的TiO2/Au/TiO2光催化剂；ii）制备了具有倒蛋白石结构的二氧化钛晶体光催化剂，并使其每个结构空隙中都有金属颗粒，同时考察了其光催化活性。2）用几种常见细菌和霉菌研究了光催化颗粒在不同光照条件下的抗菌灭菌活性。并发现了其光催化活性取决于二氧化钛的特性和微生物的结构以及光催化对霉菌生长、二氧化碳产生和霉菌毒素（一种霉菌的次级代谢产物）的抑制效果是由于细胞膜的破坏和对孢子形成的抑制而导致。3）研究了不同形貌（八面体（OAP）和十面体（DAP））锐钛矿二氧化钛、二氧化钛纳米线、二氧化钛空心颗粒和质心壳颗粒（Fe3O4@SiO2@TiO2）的光催化活性的影响，发现氧化钛形貌是控制光催化活性的关键因素。4）此外，在研究过程中还成功地制备了亚微米级的二氧化钛空心颗粒和可磁分离的核壳颗粒以利用磁性颗粒对反应结束后的样品颗粒进行回收/再循环。以及5）制备了银(I)氧化物或铜(I/II)-钛(IV)氧化物体系的异质结光催化剂(Ag2O/TiO2, CuO/TiO2, Cu2O/TiO2)，并发现其在有机物降解和微生物降解中具有很高的活性并探讨了相关机理。6）讨论了石墨烯在光催化反应体系中的作用。与会人员从中受益匪浅，反响很好。

【人物简介】

王堃垒，博士，日本北海道大学触媒研究所特聘助理教授。2018年于日本北海道大学获得博士学位，2018-2021年于日本北海道大学触媒研究所从事博士后研究工作，2019年于法国巴黎第十一大学，波兰波兹南理工大学，波兰格但斯克大学以及波兰West Pomeranian University of Technology以访问学者身份进行学术交流。2021-2023年于日本北海道大学触媒研究所担任特聘助理教授一职。前后担任多个期刊及国际项目的评审组成员。研究领域主要包括：光催化材料；环境、新能源材料设计；纳米功能材料等。在海外求学及工作过程中，就光催化领域内不同晶体类型二氧化钛的活性进行了更详细的研究。关于“混晶效应”这一争论不休的现象做出了新的解释。并在相关研究过程中，首次以直观实验现象直接证明了电子在二氧化钛表面的移动的过程。