有机光催化剂的研究进展

陈颖芝，王鲁宁

(北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083)

水是我们赖以生活的中心，地球上只有不到1%的淡水可为人类直接利用，但随着人口增长和经济发展，人类的生活污水、工农业污染等排放出来的有毒有害物质正威胁着珍贵的水资源。据统计，目前水中污染物已达2 000多种。严重的水污染现状以及日益严格的环境法规和水质标准，使得人们对水处理新技术的需求愈加迫切。

光催化技术可以将低密度的太阳能转化为高密度的电能、化学能。同时，可以直接光降解和矿化空气与水中的各种有机、无机污染物，使之光氧化为无毒物质，而且对微生物的分解也卓有成效。利用光催化可以实现化学反应速率的提高，并使苛刻的反应条件变为温和的条件。这一方法可室温条件下充分利用太阳光，具有低成本、无污染的优点，吸引了众多学者。80年代，随着环境保护、新能源开发等运动不断深入，光催化技术更加成为解决环境污染和能源短缺等领域的研究热点。目前，光催化技术已广泛应用于空气净化、水处理、自清洁除污和灭菌抗毒等领域。

光催化反应大致分为3个过程：光子吸收、光生电荷的分离或复合及光生电荷的转移[1]。光催化性能的提高，即致力于上述3个过程的优化，理想的光催化材料需满足以下几项原则：1)宽(或全)太阳光谱吸收；2)高载流子迁移率；3)多电子转移[2]等特点，以提高太阳能转换效率；4)具有大面积、自支撑、柔性结构，以方便器件加工与设计，推动光催化技术产业化。……