核磁共振技术的发展为精密观察物质的结构和原位检测提供了新的可能,可被用来观察真实的固体（催化剂）-液体反应体系中催化剂与液体之间的相互作用和对反应环境的影响。本研究围绕光催化中的两种经典催化剂（二氧化钛,氮化碳）展开,利用核磁共振方法对催化剂自身性质及其与反应环境之间的相互联系进行了研究,并将其与光催化效率进行联系:（1）利用原位液体核磁共振技术对真实固液体系光催化甲醇重整过程中水与甲醇之间的相互作用进行了系统性研究,证实了甲醇/水体系中氢键相互作用和质子交换的存在。并且发现催化剂的种类（包括不同晶型,以及同一晶型、不同形貌的TiO₂）、体系温度、光照反应条件都会影响甲醇与水之间的相互作用,进而影响到甲醇重整的效率。这表明催化剂及适宜温度的选择对于提升甲醇重整效率起到非常重要的作用。（2）介绍了一种新的用氘代试剂替代含氢反应环境的方法,利用固体核磁共振技术对含氢催化剂氮化碳（C₃N₄）进行了系列一维、二维实验,用以研究含氢结构与反应环境之间的关系。以尿素为前体在不同温度下合成的C₃N₄作为研究对象,分别使用氘水处理,发现C₃N₄骨架单元上亲水的胺基（主要是-NH-）承担了催化剂光催化分解水产氢的活性位点。另外,催化剂本身以及与水之间合适的氢键相互作用可促进催化剂与反映环境之间的联系,促进质子交换,并因此表现出更高的光催化产氢活性。该研究为研究催化剂和环境之间的相互作用提供了新的思路,并为设计光催化剂的潜在方法提供了想法。