光催化材料、离子材料在环保领域得到应用,但是其催化效果不很明显,为了提高其效果,本文研究了具有活化空气、活化油的光子-离子协合催化材料（简称协合催化材料）,它是集光催化、离子催化、辐射催化为一体的新型功能材料。该材料在废渣利用和内燃机的节能减废等方面有较好效果,具有广阔的应用前景。协合催化粉体是由稀土元素掺杂具有光催化功能的纳米TiO₂与具有离子催化功能的电气石粉体复合而成的,协合催化粉体具有较强的产生自由基和负离子的能力。将协合催化粉体与具有辐射性的含钍（Th）的稀土废渣共同制备成协合催化材料。由于协合催化材料在原来光催化材料和离子催化材料的基础上添加了稀土废渣和多种变价金属离子,因此该材料在无日光的条件下,在辐射催化作用下,电子-自由基-分子之间存在一个长期循环的过程,循环的效率和产生负离子的量取决于金属离子的氧化-还原电位即变价的难易程度。协合催化材料不仅解决了光催化反应量子效率低的问题,还具有活化空气、活化油等功能。为了进行内燃机节能和减废实验,制备了活化空气的板块协合催化材料和活化油的球粒状协合催化材料。将协合催化材料活化空气、活化油的技术应用在发动机上,通过在小型柴油机、大型内燃机车上的试验表明,柴油的油耗有所降低,废气的排放下降的也比较明显,能够达到活化燃油节能减废的目的。协合催化材料发生γ衰变放出的γ射线是光子,光子传递给物质的分子或原子的同时,在物质中产生电子、离子和激发分子。它们将迅速通过化学键断裂,离子分离反应,产生自由基。将协合催化材料应用在柴油改性方面,柴油经过协合催化材料活化后,通过ESR波谱分析,柴油中的一些分子转化为活性粒子自由基,利于组织混合气燃烧,可以减少NO_x、CO等污染性气体的产生;活性分子增多,分子之间的运动加剧,柴油的温度上升,分子间作用力减小,分子间结合比较疏松,体积增加,密度减小,因此柴油的温度比普通柴油的温度高;密度减小;粘度相应减小;十六烷指数有所提高;表面张力下降。柴油的这些性质的改善有利于其完全燃烧,减少废气的排放,因此说明协合催化材料能够活化柴油,改善柴油的燃烧品质,达到减少废气和节省燃油的目的。