近日，我校建筑工程学院道路与桥梁工程团队在光催化低碳环保道路材料领域取得重要研究进展。面向绿色交通建设及交通污染防控的迫切需求，光催化道路材料凭借其绿色、低能耗的特点，已成为一种符合“双碳计划”和绿色基础设施建设战略的路域环境污染物净化材料。然而光催化技术在道路工程中的应用仍面临着诸多关键技术难题。其中光催化路面光源依赖性强、污染物降解韧性差、催化材料利用率低与净化机理不明确等问题严重限制了路域污染物的净化效率。
建筑工程学院道路与桥梁工程课题组针对上述问题，开展了压电光催化透水混凝土、沥青路面等相关工作，利用交通荷载和光照的耦合作用突破光催化活性光源依赖性强的局限，首先设计合成了多种光催化及压电催化材料（Journal of Hazardous Materials, 2023, 452: 131237：Journal of Cleaner production, 2024, 440: 140886），通过发挥多能源激发降解路域污染物作用，实现催化降解的韧性提升和交通荷载之间的能源融合(Chemical Engineering Journal, 2024, 493: 152596)。结合实际服役环境及路面材料的碳捕集机制，探究了路面材料的碳封存及碳化过程与压电催化、光催化及压电光催化净化效率的相互关系（Cement and Concrete Composites, 2024, 154: 105756；Chemical Engineering Journal, 2025, 519: 165536）。最后探索了交通荷载作用下路面力学响应及应力演化特性，建立荷载、光照与降解性能的内在联系，揭示荷载-光照耦合降解污染物机理（Separation and Purification Technology, 2025, 360: 130914；Chemical Engineering Journal, 2025, 517: 164405）。
相关研究成果以河北大学为第一单位发表在中科院一区《Cement and Concrete Composites》、《Chemical Engineering Journal》、《Journal of Hazardous Materials》及《Journal of Cleaner production》上，其中高被引论文2篇，刘冠宇老师为论文的第一或通讯作者。以上工作得到了河北省自然科学基金、河北省教育厅青年拔尖人才项目、河北大学多学科交叉研究计划资助项目的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131237
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.140886
https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.152596
https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2024.105756
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.130914
https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.164405
https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.165536
