周 锋,任向红,刘建友,刘 嫔

(火箭军工程大学 装备管理工程系,西安 710025)

近年来，水体环境和水资源污染问题日益严峻，全球化趋势日益明显[1]。光催化技术作为一种低成本、高效、安全的环境友好型环境净化技术，被认为是全球面临严峻的能源危机和环境污染问题最好的解决方式之一。光催化材料是该技术发展的重中之重，光催化以半导体材料TiO2的研究最多，但其本身具有只对紫外光有响应且量子效率不高的局限性。

太阳辐射能主要集中在可见光区(400～760nm) 约占50%和红外区(>760nm)约占43%，而紫外区(<400nm)很少，约占7%。为了提高太阳能利用率，研究者趋向于对TiO2进行改性或发展新型光催化材料来拓展光催化材料的光响应范围，以及提高材料的量子产率和稳定性。本文以可见光响应范围为主，对近年来国内外光催化技术的发展现状、光催化材料、光催化材料发展存在的问题及发展趋势等方面进行了综述。

1 光催化发展现状

通过对常用的Elsever，Wiley，ACS，RSC等数据统计光催化领域的发文趋势，1998年至今，近20年来与之相关的发文量逐年递增，反映了人们在光催化领域的研究和关注热度持续升高，其中，中国在光催化领域的科研热度远远高于其他国家和地区。目前光催化的应用研究非常广泛，有光催化降解有机污染物、光电解水制备氢气、抗菌材料、自清洁材料、太阳能电池、医学应用等方面，而诸多的应用研究主要依赖于材料体系的研发。本文讲述的材料体系以光催化降解有机污染物方面的应用为主。

2 光催化材料

光催化材料是指一类在光照作用下可以引发或诱发其他物质的氧化-还原反应的材料，以半导体光催化材料为主。目前，光催化材料的报道非常多，有TiO2、非TiO2氧化物、Ag@AgX、CdS、铋酸盐、钴酸盐、磷酸盐以及石墨相氮化碳(g-C3N4)等，但各种光催化材料的光响应程度、制备工艺、光稳定性、经济成本等优缺点各不相同，因此，当前的研究倾向于修饰改性的复合型光催化材料体系。