可見光驅動型光催化材料改性研究進展

高闖闖 ，李奉翠 ，劉海成 ，，郝雙玲 ，薛婷婷 ，陳 衛

（1.蘇州科技大學環境科學與工程學院，江蘇蘇州215009；2.河南城建學院能源與建筑環境工程學院，河南平頂山467036；3.河海大學淺水湖泊綜合治理與資源開發教育部重點實驗室，江蘇南京210098）

隨著社會的進步和工業的發展，人類在獲得巨 大經濟效益的同時，環境污染和資源短缺已經嚴重制約了社會的發展。近年來，人類在工業廢水、地表水、地下水中發現了多氯聯苯、多環芳烴、雜環類等多類有毒有機持久性難降解污染物〔1〕，大多具有毒性、致癌致畸等危害。有研究指出自然水體中的有機污染物大部分源自于污水處理廠〔2-3〕，表明吸附過濾、活性污泥法等傳統污水處理工藝存在不足，因此迫切需要一種高效的降解有機污染物的方法。1972年，A.Fujishima 等〔4〕在《Nature》雜志上發表了 n 型半導體TiO2電極光解水的報道，之后以半導體材料和光能為基礎的半導體光催化技術受到科研人員的廣泛關注，半導體光催化技術在水處理領域展現出巨大的研究潛力和重要的研究價值，尤其是基于可見光的光催化材料研究及應用備受重視。

本研究綜述了可見光驅動下光催化材料的改性及應用，以期為可見光條件下光催化技術在水環境治理領域的研究提供新思路。

1 光催化機理及傳統光催化材料

1.1 光催化機理

光催化技術是以光作為能源激發某種物質產生催化活性的一種技術，在水體污染治理方面有廣闊的應用前景。以半導體材料TiO2為例，其光催化機理〔5〕：TiO2具有特殊的能帶結構，由一個充滿電子的低能價帶（VB）和一個高能導帶（CB）組成，并在價帶和導帶之間存在禁帶寬度（E g）。……