1、光催化体系的双助催化剂

在硫化物半导体纳米粒子催化剂上实现了光催化过程量子效率达到93%的结果，提出光催化体系的双助催化剂概念；利用双共催化剂发展了Pt-PdS/CdS三元光催化剂，在可见光照射下，利用Na2S作为牺牲试剂，产氢量子效率达到93%，这是迄今为止报道的光催化产氢最高的量子效率。该工作以priority communication发表在《Journal of Catalysis》上（J. Catal., DOI: 10.1016/j.jcat.2009.06.024）。美国C&E News进行了a full-page story的报道。

2、纳米MoS₂/CdS表面异质结促进光催化活性

发现了表面纳米异相结和表面纳米异质结促进光催化活性的现象；发现TiO2表面瑞钛矿和金红石表面物相结可显著提高光催化活性，进而发现纳米MoS2/CdS表面异质结促进光催化活性的结果，光催化剂的设计合成是发展太阳能催化制氢的关键，而发展高效廉价的实用光催化剂面临巨大的挑战。这项工作借鉴半导体异质结概念在纳米CdS表面上组装纳米MoS2，使CdS和MoS2在原子层次上形成异质结。该工作不仅表明表面异质结的形成可促进光生电子－空穴的分离，显著提高光催化活性，而且还发现在光催化剂中用相对廉价的MoS2代替贵金属助催化剂的可能性。这项工作对发展太阳能高效光催化剂及其光催化制氢过程具有重要指导意义和潜在的应用价值。

3、BiVO₄光催化剂氧化水机理研究

采用微量的TiCl3作为导向剂水热合成高暴露 (040) 面的单斜晶相BiVO4。具有高暴露(040)面的BiVO4光催化剂可以通过调变TiCl3导向剂加入量和水热的pH值制备。利用BiVO4光催化剂氧化水的活性可以与(040)面的暴露程度很好地进行关联。从原子结构示意图分析发现(040)面可以提供多原子BiV4中心，该中心可能是光催化氧气生成的活性位。研究表明可控合成具有某一特定活性晶面的光催化剂是提高光催化活性的一种有效途径。最近的结果表明，光催化剂中放氧助催化剂的反应活化能与电催化剂的放氧过电位有本质上的联系。　

4、光催化重整生物质制氢的研究

利用光催化重整生物质制氢，获得高活性的同时使CO选择性降低到10 ppm以下的结果等。通过调变TiO2表面瑞钛矿和金红石表面物相结结构和表面酸碱性，不但可以显著提高光催化重整甲醇制氢的活性，而且可以大幅压低CO 的选择性（10 ppm以下），使制的氢气可以直接用于燃料电池等过程。