江洪龙

（南京大学环境规划设计研究院（江苏）有限公司 江苏南京 210093）

引言

光催化是利用太阳能，在光催化剂的辅助下，将光能转化为化学能，从而催化化学反应的进行的一种催化手段。由于光催化降解有机物的最终产物是二氧化碳和水等小分子，因此，光催化降解有机污染物是新型的节能、环保的污染物治理办法。光催化的关键在于光催化剂，光催化剂的活性和固定是影响光催化效果优良的关键。光催化剂一般为半导体，多为金属氧化物和硫化物，其机理为利用半导体自身不连续的能带，半导体价带上的自由电子受光辐照发生带际跃迁，跃迁到半导体导带上，在价带留下具有强氧化性的空穴，在导带上多出自由电子，利用空穴的氧化性和自由电子的还原性，使目标污染物与光催化剂在两相界面上发生氧化还原反应，将复杂的有机污染物分子还原为二氧化碳和水等小分子，活着将有毒的无机物，还原为无毒的无机离子。制约光催化剂催化效率的重要因素包括禁带宽度，空穴-电子复合率。性能优良的光催化剂包括较窄的禁带宽度以最大效率利用太阳能，使其在可见光范围内即可应用，节约资源同时增加适用性；而高的电子空穴的分离率，和低载流子的复合率可以提高量子效率，使其在根本上提高光催化的效率；高材料的稳定性和可回收性能，可降低经济成本和后处理成本，增强其环保程度。这些均为评价光催化剂性能优良的指标，也是科研人员努力的方向[1]。……