方 威，赵运林，胡新将，王晓雪

（1.中南林业科技大学环境科学与工程学院水污染控制实验室；2.中南林业科技大学生命科学与技术学院，长沙 410004）

1972年，日本学者Fijishima和Hongda等发现，在太阳光照条件下，二氧化钛（TiO2）可以与水发生化学反应生成氢气，该发现在能源领域具有划时代的意义[1]。诸多学者前赴后继在光催化领域进行了非常深入的研究，如光催化还原重金属、光催化去除有机物、光催化制备H2等[2-4]。在此之后，新型的催化剂也如雨后春笋，纷纷被人们发现，如氧化锌（ZnO）、硫化镉（CdS）、氧化锡（SnO2）、二氧化钛（TiO2）和二氧化锆（ZrO2）等[5-9]。

光催化技术具有以下优点：半导体光催化剂高效无毒，化学和光学稳定性高，反应条件温和，能耗低，成本低，具有环境污染控制和清洁能源制备的优点。目前，光催化技术可应用于水和空气的净化、杀菌和除臭。取之不尽的太阳能可以转化为清洁的氢能[10]。

1 可见光响应光催化剂研究现状

环境污染已威胁到社会的健康和可持续发展[11]。在有机污染物的光分解过程中寻找合适的半导体光催化剂已经受到极大的关注，这些有机污染物无法通过其他处理方法（物理、化学和生物方法）完全降解[12-13]。在广泛的优质光催化剂材料中，钛（TiO2）和氧化锌（ZnO）已广泛用于氧化分解各种有机化合物和病原体，它们具有高效、无毒、稳定、环保和廉价的特性[14]。然而，TiO2和ZnO的宽带隙限制了它的大规模应用（3.0～3.2 eV），只能对紫外光有较大的响应，而紫外光仅占太阳光的4%左右，对太阳能的利用率低，极大地影响了TiO2与ZnO的应用[15]。……