近日，我校王楷副教授及其团队基于高通量催化剂筛选及原位谱学技术，构筑出多种太阳燃料异质结催化剂并研究其催化机制，为突破太阳能光催化反应瓶颈、更加高效利用太阳能提供了新的认识和研究策略，系列成果发表于相关领域权威期刊，同时得到了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、湖北省教育厅中青年人才项目、国家留学基金委等资助，并获得污染物分析与资源化技术湖北省重点实验室、黄石市土壤污染防治重点实验室等平台支持。
成果一：目前工业生产过氧化氢以蒽醌法为主, 但多步蒽醌氧化工艺存在能耗高和污染环境等不足。因此, 急需开发一种低能耗且环境友好的过氧化氢合成工艺。人工光合成过氧化氢以太阳光作为能源, 水或氧气作为原料, 在绿色、温和的条件下实现过氧化氢的生产。近期，我校王楷副教授及其团队在人工光合成过氧化氢领域取得进展，研究成果以“Sacrificial-agent-free artificial photosynthesis of hydrogen peroxide over step-scheme WO3/NiS hybrid nanofibers”为题发表于国际权威期刊Applied Catalysis B: Environmental（中科院一区，影响因子22.1，环境科学领域期刊排名1/227），王楷副教授为该论文的第一作者兼通讯作者，湖北师范大学为第一通讯单位。
成果二：为实现高效率光催化CO2还原反应,半导体光催化剂应具有光吸收范围广、载流子传输路径短及反应活性位点丰富等优点。一维纳米结构光催化剂结合了纳米颗粒和薄膜的优点，在光催化CO2还原领域中更有利于光催化剂的重复使用。近期，我校王楷副教授及其团队在梯型太阳燃料催化剂领域取得进展，研究成果以“Investigating S-scheme charge transfer pathways in NiS@Ta2O5 hybrid nanofibers for photocatalytic CO2 conversion”为题发表于国际权威期刊Chinese Journal of Catalysis（中科院一区，影响因子16.5），研究生邵秀丽和李可为本论文共同第一作者，王楷副教授为该论文的通讯作者，湖北师范大学为第一通讯单位。
成果三：传统太阳燃料催化剂光还原CO2的光吸收范围窄、水分解能量势垒大、电子-空穴复合严重等限制，实现更高的CO2光还原效率仍然是一项挑战。制备S型异质结太阳燃料催化剂已被证明是解决上述瓶颈的有效策略，其中BiVO4作为空穴捕获介质，加速光生载流子的分离，从而提高Bi19Cl3S27表面的还原动力学，研究成果以“Chemically bonded BiVO4/Bi19Cl3S27 heterojunction with fast hole extraction dynamics for continuous CO2 photoreduction”为题发表于国际权威期刊Advanced Powder Materials（CiteScore因子23.4，金属与合金领域期刊排名2/164），王楷副教授为该论文的通讯作者，湖北师范大学为合作单位。
作者简介：王楷，1993年生，工学博士，副教授，湖北师范大学硕士生导师，新加坡南洋理工大学(NTU)博士后研究员，中国感光学会光催化专业委员会委员，中国化学会会员，中国环境科学学会会员，中国可再生能源学会会员，主要从事面向碳中和的新型环境功能材料设计及光电化学原位谱学技术。主持国家自然科学基金面上项目(2023)、国家自然科学基金青年基金项目(2021)、湖北省自然科学基金青年基金项目(2021)、湖北省教育厅中青年人才计划项目(2020)以及企业委托课题等。近年来在J. Am. Chem. Soc., Environ. Sci. Technol., Appl. Catal. B: Environ. (5篇), Carbon Energy, J. Mater. Chem. A, Chin. J. Catal. (2篇), Solar. RRL (3篇), Appl. Mater. Interfaces (2篇), J. Mater. Sci. Technol.等权威期刊上发表论文60余篇；以第一作者/通讯作者发表论文29篇，其中ESI热点论文4篇、ESI高引频论文9篇，封面论文2篇，SCI他人引用超过4300余次，H指数33；担任Adv. Funct. Mater.、ACS Nano、Appl. Catal. B: Environ.、Chem. Eng. J.、Chin. J. Catal.等著名期刊审稿人及期刊Frontiers in Chemistry催化领域副主编及期刊Tungsten青年编委，入选斯坦福大学发布的全球前2%顶尖科学家榜单（World's Top 2% Scientists 2022）。