近日，2021年辽宁省自然科学学术成果奖评选尘埃落定，共评选出96项获奖成果，其中，一等奖10项，二等奖30项，三等奖56项。海洋科学与技术学院柳丽芬教授“Photocatalytic degradation of 2,4-dichlorophenol using nanoscale Fe/TiO₂”论文荣获一等奖。该论文发表于Chemical Engineering Journal（CEJ，IF13），文章发表当年即成为期刊年度高被引论文，被EST等高水平期刊引用，总被引107次。

文章针对各种化学品的生产和使用带来的环境污染、生态、健康问题，利用光催化等高级氧化技术将有害污染物矿化去除的原理，围绕难降解和具有三致毒性的氯酚开展研究。氯酚被广泛用作染料、药物、杀虫剂和杀菌剂等产品有机合成过程的原料和中间体。十年前光催化剂改性提升性能的研究，多采用银、铂、金等贵金属，成本较高，而文章选择用廉价而储藏丰富的金属铁，制备纳米催化剂Fe⁰/TiO₂，铁以Fe⁰、Fe²⁺和羟基氧化铁（FeOOH）形式存在，提高了催化剂光吸收性能，优化后2,4-双氯苯酚降解和总有机碳去除的效率分别为97%和71%。

柳丽芬教授课题组以提升污染控制成效、降低成本和能耗为目标，研制了高活性纳米、亚纳米催化材料（膜、电极、粉末、颗粒等），如金属/石墨化氮化碳、单原子Fe/硫化钼等异质结催化体系。纳米g-C₃N₄/Fe⁰(1%)/TiO₂--WO₃光催化燃料电池可高效降解（98%）RhB并且产电达0.95V，处理焦化废水时可高效矿化降解污染物同时产电。最近发表在ACB的“Piezo-photocatalytic Fuel Cell with Atomic Fe@MoS₂on CFC Helical Electrode Has Enhanced Peroxymonosulfate Activation, Pollutant Degradation and Power Generation”，应用Fe/MoS₂螺旋电极增强曝气驱动压电光催化作用，与活化过的硫酸盐协同作用，提升了污染控制效率和产电性能，复合单原子铁不仅使污染控制性能提升，还使产电提升500倍。

单原子Fe/MoS₂doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120953

柳丽芬教授课题组研发节能高效集成新系统，在构建的光电催化/压电催化燃料电池、微生物燃料电池等污染控制体系中，实现了压电/产电作用和光/电催化作用的协同，进一步与生态而经济的生物技术耦合，在处理工业园区废水、焦化废水、有机酸废水、渔业养殖废水时都展示了突出优势，为放大中试和示范应用打下了坚实基础。

2012年至今，课题组在含Fe系列复合催化材料及环境污染控制领域有研究成果数十篇（催化剂Fe/TiO₂、Fe/g-C₃N₄/TiO₂、Fe/MoS₂和Fe/ZnIn₂S₄等、期刊Applied Catalysis B: Environmental、Electrochimica Acta，Chemical Engineering Journal,Journal of Membrane Science和Journal of Power Source等）总引超300次。相关方向获得3项国家自然科学基金面上项目支持、以及国际合作和企业横向课题支持，拥有授权发明专利技术30余项、国际发明专利3项。柳丽芬教授入选全球学者库环境学科前十万科学家（最新数据，我国2022年共入选1064人），入选斯坦福大学2019年度科学影响力排行榜前2%榜单，总论文200余篇，论文引用4000余次。