石 基, 赵加栋, 俞圣雯

(上海大学材料科学与工程学院, 上海 200444)

水资源污染中, 工业废水造成的污染尤为严重.有机物是工业废水中的主要污染源, 不仅使水体变色, 还会造成水生生物的大面积死亡[1].为了再生和保护水资源, 需要对被污染的水质进行处理, 目前主要有吸附、反渗透、电化学氧化、臭氧氧化、生物降解、声催化和光催化等技术[2-3].光催化技术因具有无二次污染、高效、廉价等优点, 被广泛应用[4-5].粉末、薄膜光催化材料是目前应用较多的光催化剂.粉末光催化剂的接触面积充分, 具有高效的催化活性,但是容易发生粉末团聚, 分离/回收程序复杂, 在实际应用中受到诸多限制; 而薄膜光催化材料则能克服上述问题, 可以通过简单的清洗流程实现重复利用[1].常用的光催化薄膜材料为宽带隙半导体材料, 这是因为这些材料具有相对较长的电子-空穴寿命, 可以使光催化作用充分进行.一般来说, ZnO, TiO2, SnO2, CeO2等宽带隙半导体材料由于具有活性高、无污染、廉价、化学性质稳定等优点[6-12], 是光催化薄膜材料的最优选择.

表1 为制备于各类衬底上的宽带隙半导体薄膜在紫外光下对亚甲基蓝(mythylene blue,MB)、甲基橙(methyl orange, MO)、罗丹明B(rhodamine B, RhB)的光催化降解情况.可以看出: 薄膜的光催化降解效率不仅与材料本身有关, 还与薄膜所依附的衬底材质有关.为了能最大程度地利用光资源, 通常选用透明材质如聚碳酸酯、玻璃、导电玻璃等作为光催化薄膜所依附的衬底.这些透明材质由于其本……