粉末型光催化材料受到分散性差以及回收困难的限制，难以大规模应用。以石墨烯气凝胶为载体，不仅可以提高光催化剂的分散性以及简化回收过程，同时石墨烯高导电性可以有效促进光生电子-空穴对的分离，提高光催化活性。然而，石墨烯气凝胶的易碎性限制了其应用。因此，制备高强度的宏观光催化材料仍然是一个巨大的挑战。
近日，中心周莹教授和博士研究生张瑞阳通过简单的浸渍-挤压法，成功制备了g-C3N4/氧化石墨烯包裹三聚氰胺海绵的新型宏观光催化材料。研究发现，氧化石墨烯巨大的比表面积提高了g-C3N4光催化剂的分散性，同时其作为桥梁连接g-C3N4和海绵，促进了光生电子-空穴对分离。而海绵保持了其原本良好的机械性能，可通过简单的挤压回收有机溶剂，大大简化了回收操作，并且其多孔结构促进了反应物到活性位点的传输过程。该宏观光催化材料不仅具有优异的有机溶剂和染料的吸附能力，同时其光催化降解NO活性可达到45.9%，而光还原CO2产生CO、CH4和H2效率达到42.9、4.6和1.6μmol g-1 h-1，是g-C3N4/GO复合物的2.9，6.4和27.1倍。该研究为高效多功能的宏观光催化材料的设计和制备提供了一种新思路。这一成果近期发表在Applied Catalysis B: Environmental上。
