近期，晶体材料国家重点实刘宏教授课题组在二氧化钛纳米带表面异质结构的设计合成和光催化性能研究方面取得重要突破，相关研究结果发表在材料领域著名期刊Advanced Materials（2013, 25, 5075–5080）并作为卷首插图发表，另外两篇文章刊登在纳米领域著名期刊Small（9, 2013, 140–147）（DOI: 10.1002/smll. 201202346）上。

二氧化钛纳米带作为一种易于批量化合成的带状纳米材料，在光催化方面具有重要的应用前景。以此作为基体材料，在表面组装具有可见光催化活性的第二相纳米颗粒。形成二氧化钛纳米带表面异质结构，不但可以同时获得紫外和可见光不同波段的催化活性，实现宽波段光催化，而且由于两相之间异质结构对界面能级结构的调制作用可以有效促进光生载流子分离，提高光催化效率。这种二氧化钛纳米带表面异质结构为全太阳光谱高效光催化剂提供了一个全新的解决方案。近期，通过二氧化钛纳米带表面分别组装了具有可见光催化能力的氧化铈纳米颗粒和MoS2纳米片，形成了二氧化钛纳米带表面异质结构，复合催化剂的紫外和可见光催化性能均优于单一光催化剂，实现了宽谱高效光催化。更重要的是，该课题组将最近发现的具有可见-近红外光催化活性钨酸铋纳米片组装到二氧化钛纳米带上，首次实现了紫外-可见-近红外宽谱光催化，为实现太阳光驱动的光催化降解提供了重要的设计思想和材料基础。最近，Small杂志以“The Quest for Photocatalytic Systems with Broadband Solar Absorption”为题对刘宏教授课题组相关研究工作进行了专文评述，指出，二氧化钛纳米带表面异质结构将对太阳光催化宽谱光催化剂的设计和制备提供了一个重要的途径。另外，Materials View China以“二氧化钛纳米带表面异质结构——一种全光谱太阳光催化剂解决策略”为题，专文介绍了刘宏教授的相关研究工作。

刘宏课题组长期以来坚持该领域的研究，做了大量深入、系统的研究工作。自2010年以来，有关二氧化钛纳米带表面异质结构的合成及其在光催化、光解水制氢、气敏和生物传感器方面的研究，有近20篇相关文章在国际重要期刊上发表。这些研究工作得到了晶体材料国家重点实验室的长期支持，并得到了国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金创新研究群体和国家自然科学基金项目的资助。