朱宏睿，张 静，李 淳

（1.辽宁石油化工大学石油化工学院；2.辽宁石油化工大学环境与安全工程学院：辽宁 抚顺 113001）

工业化的快速发展带来能源短缺和环境污染问题已受到世界各国的重视[1-3]。开发可再生的清洁能源代替化石能源迫在眉睫。然而太阳在地球表面的辐照能高达100 PW，远远高于人类对能源的需求[4]。并且太阳能具有清洁安全、分布广泛等优点，将太阳能转化为可储存、可运输的化学能源是一种大规模开发和利用太阳能的可行方法。半导体光电催化技术可以将太阳能转化为清洁氢能等，是解决能源危机和环境污染的有效办法之一[5-6]。

半导体催化反应的过程是利用能量等于或大于带隙的入射光照射半导体，在导带和价带中形成电子-空穴对，电子和空穴迁移至半导体表面从而引起氧化还原反应。然而，光催化电子-空穴对的重组明显阻碍了化学反应的进行并降低了光催化的效率。进一步的研究发现，光电催化通过外部施加的偏置电场来引导电荷的定向运动，从而减少了电子-空穴对的重组并提高了电子空穴的分离效率，使催化活性得以提高。

近几年来，研究人员对光电催化技术进行了高度评价。与光催化技术相比，在光电催化技术中应用外部偏置电压场可以补偿电势差，克服能垒，并进一步增强光生电子和空穴的分离，从而实现更高的太阳能转化效率[7]。同时，光电催化技术能够克服光催化悬浮体系中的局限性。……