环境与能源问题是目前人类面临和亟待解决的重大问题，半导体光催化技术可以直接将太阳能转换为电能和化学能等，是一种理想的环境污染治理和清洁能源生产技术。而光催化材料面临的主要问题是光响应范围窄或光生电子-空穴易复合等，对太阳光的利用率低。
针对以上问题，材料工程学院孙明轩副教授指导2018级硕士研究生高博文在光电催化领域取得最新研究成果，利用简单的预加热-滴涂法将γ-石墨炔与TiO2纳米管阵列相复合，构建了具有典型的2D/1D异质结构的γ-石墨炔/ TiO2 纳米管阵列光阳极催化材料，探究了该材料的光电催化降解污染物、固氮和产氧的性能，结果表明，在光电耦合条件下，γ-石墨炔提高了TiO2纳米管阵列的光电催化性能。相关工作以“Decoration of γ-graphyne on TiO2 nanotube arrays: improved photoelectrochemical and photoelectrocatalytic properties”为题发表在国际知名期刊《Applied catalysis B: Environmental》（2021，218，119492），该期刊中科院分区为一区，影响因子为16.683。
此外，2020年至今，孙明轩副教授指导研究生在光电化学和光催化领域发表了多篇SCI论文，主要成果如下：Ultrasonics Sonochemistry, 2020, 61, 104850 (IF 6.513, 二区)；Journal of Alloys and Compounds, 2020, 820,153172 (IF 4.650, 二区)；Applied Surface Science, 2020, 504, 144466 (IF 6.182, 二区)；International Journal of Hydrogen Energy, 2020, 45, 21493-21501 (IF 4.939, 二区)；Dalton Transactions, 2020, 49, 10958-10969 (IF 4.174, 二区); Journal of Alloys and Compounds, 2021, 850, 156653 (IF 4.650, 二区)。
