肖力光，杨猜霞

(吉林建筑大学 材料科学与工程学院，吉林 长春 130118)

当今世界经济飞速发展和工业化进程的不断加快带来了一系列环境问题。光催化氧化一直被认为是降解污染物的最经济有效的方式[1-2]，其中二氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)由于其稳定的化学结构和高效的光催化活性以及低廉的价格成为人们的重点研究对象[3-4]，然而，TiO2和ZnO较窄的禁带宽度使其只能吸收紫外光，难以利用自然界中普遍存在的自然光，并且容易产生光生电子和空穴的复合现象，使催化剂的催化效率大大降低。因此，新的高效的可见光催化材料的研究和开发迫在眉睫。铋系复合光催化材料带隙较宽，有较强的可见光吸收性能，光催化效率高[5]，同时，铋元素相较于金、铂金等其他贵金属价格低廉储量丰富，铋系复合光催化材料已成为光催化材料领域的研究热点。

1 铋系复合光催化材料的研究进展

1.1 光催化机理

Barad[6]在1980年提出半导体光催化机理:在吸收光之后，半导体与溶液之间产生的光生电子和空穴引起溶液的氧化或还原反应。根据“晶体能带”理论，半导体能量带结构包括低能级价带(VB)和高能级导电带(CB)[7]，其中，VB与CB之间的能量差为禁带(FB)。在具有大于带宽能量的光激发半导体的情况下，半导体产生光产生电子-空穴对，VB上的强还原性电子(e-)向CB跃迁，并且在VB上留下具有强氧化性的电子空穴(h+)[8]，这样就出现了高活性的电子-空穴对[9]，它们共同作用几乎可以分解所有的无机和有机污染物[10-11]。……