可見光驅動改性TiO2光催化氧化的研究進展

摘" " " 要：TiO2是一種綠色、高效、環境負荷小的半導體光催化劑，廣泛應用于污水處理，但由于其對可見光的響應范圍窄、禁帶寬度長，僅能利用紫外光作為光催化反應光源，在實際應用中展現出降解效率低的缺點，針對這一局限性，許多研究學者采用金屬離子摻雜、非金屬離子摻雜及半導體復合等方法對TiO2進行改性，抑制TiO2光生電子空穴重組，并拓寬可見光響應范圍，有效提升可見光下光催化效率。介紹了對TiO2不同的改性方法，并總結了TiO2改性材料在光催化領域的研究進展。

關" 鍵" 詞：TiO2；可見光響應范圍；電子空穴重組

中圖分類號：TQ426.7" " " " "文獻標志碼：A" " "文章編號：1004-0935（2025）01-0169-03

TiO2是一種具有綠色、高效、無污染等良好性能的光催化材料，其廣泛應用于污水處理中。自1972年TiO2被發現在紫外光的激發下能夠使水發生裂解，拉開了光催化氧化的序幕，在注重環境保護的大環境下發展迅速，不斷被應用于染料[1]、制藥、工業[2]廢水處理等領域。TiO2在紫外光的激發下能夠使很多難降解的有機物礦化為CO2、H2O等無污染的物質[3]，在實際應用中展現出巨大的潛力，因此TiO2是一種非常具有發展前景的催化劑材料。

TiO2是光催化領域中常用的半導體催化劑之一，許多學者利用TiO2實現了對含有印染[4]、抗生素、苯酚[5]廢水的降解。但由于TiO2帶隙寬度長，僅能夠吸收紫外光作為光催化反應光源，使其在實際污水處理中表現出局限性。TiO2受紫外光激發產生的光生電子空穴極不穩定，受光子能量激發的電子不斷向著本態轉化[6]，導致光催化效率的下降，光生電子空穴復合重組問題也是TiO2光催化技術亟待解決的問題[7]。……