我国农业氨排放量约79.2万吨，其中畜牧业占51.9%。氨气是一种有强烈刺激性的无色碱性气体，影响动物和饲养员的健康，此外氨气通过大气干湿沉降过程返回到地表导致水体富营养化，影响生态系统的稳定性。传统的臭气处理工艺成本高且稳定性差，存在二次污染的问题，而光催化反应由于其反应彻底、无二次污染等优点，被广泛应用于环境治理、能源开发和自洁净等领域。
国家生猪技术创新中心养殖环境与工程研究院通过溶胶-凝胶法制备出（A-R）TiO2催化剂（ART），以g-C3N4（CN）为改良剂制备出g-C3N4/（A-R）TiO2复合催化剂（ARTCN），并采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、N2吸附-脱附曲线（BET）、荧光光谱（PL）和5，5-二甲基-1-吡咯烷n-氧化物（DMPO）对ARTCN复合催化剂的结构形貌、比表面积、光生载流子分离能力和反应过程中产生的自由基种类进行评估。采用气态氨和液态氨为目标污染物测试制备的催化剂活性，结果显示当氨气初始浓度为30mg/m3、湿润空气流量为0.9mL/min，且改良剂CN添加量为0.5g时，ARTCN对气态氨的降解率达到80.38%，并且重复性好，经过反应前后的XRD图谱对比发现ARTCN在反应前后晶型和晶面均未发生变化；当液态NH4+初始浓度为100mg/L、pH为10.1时，反应3h时ARTCN对液态氨的降解率为71.60%，最终伴有少量的NO3-和NO2-生成，经过检测发现羟基自由基（OH）和超氧自由基（O2-）是光催化反应过程中的主要活性成分。本研究结果表明当改良剂CN添加量为0.5g时，ARTCN复合催化剂分散性更好，光吸收性能更强，禁带宽度更小，并且ART导带中的光生电子将转移到CN的价带，并与CN价带中的光生空穴结合形成Z型异质结构，使得其光生电子-空穴迁移和分离效率明显提高，进而提高了反应速率。
该成果得到重庆市科研机构绩效引导专项（cstc2020jxjl20006，20240）和国家现代农业产业技术体系（CARS-35，21203）资助。相关研究结果已发表在《InternationalJournal of Molecular Sciences》期刊上。
