赵冬雪，张 静，王芳芳

（辽宁石油化工大学辽宁省先进清洁能源材料化学工程实验室，辽宁抚顺113001）

随着世界经济的快速发展，能源短缺问题越来越严重，环境污染问题也越来越突出。A.Fujishima等[1]发现TiO2在光电催化条件下，可将水分解生成氢气；B.Kraeutler等[2]发现TiO2半导体材料可以通过光催化技术降解水中污染物。光催化技术具有反应条件温和、无二次污染以及成本低等优点[3]，因此利用光催化技术解决能源危机和环境问题引起了国内外研究者的广泛关注。

一般来说，基于半导体材料的光催化反应分为三个步骤[4]：一是在光激发下，半导体吸收大于或等于其禁带宽度的能量，价带上的电子被激发跃迁到导带，同时在价带上留下空穴，从而产生光生电子⁃空穴对；二是光生电子⁃空穴对分离并分别迁移到半导体表面，在迁移过程中，电子和空穴还会在半导体的体内或表面发生复合；三是迁移到半导体表面的空穴和电子分别与吸附在半导体表面的反应物发生氧化和还原反应。根据光催化反应的三个步骤，影响催化剂光催化性能的主要因素有半导体的能带位置、光生电子⁃空穴对的分离效率、比表面积以及半导体的晶粒尺寸等[5]。

目前大多数催化剂由于其电子⁃空穴复合率高或光的利用率低等因素，限制了它们在光催化领域的实际应用。国内外研究者通常采用离子掺杂、形貌调控、构建“结”结构、构建缺陷等策略来提高光催化效率。离子掺杂是通过掺杂金属离子或非金属离子调节半导体禁带宽度使其变窄或产生中间能级，导致半导体的吸光范围扩展到可见光，从而提高对可见光的利用率[6⁃8]；……