光催化材料及其在废水处理中的应用研究进展

张双健，郭会琴，王涛

(1.江西省环境保护科学研究院，江西 南昌 330077；2.南昌航空大学 环境与化学工程学院，江西 南昌 330063)

wastewater

1 常用光催化材料的特点及其制备和表征方法

1.1 常用光催化材料及其特点

目前，常用的半导体光催化材料有TiO2、C3N4、ZnO、Fe2O3、WO3、CdS、CdSe、CuO、Nb2O5和Ag3PO4等，表1列举了常用的几种光催化材料的特点。

表1 常用的光催化材料及其特点Table 1 Commonly used photocatalytic materials and their characteristics

1.2 光催化材料的制备方法

光催化材料的制备方法主要有气相法、液相法和固相法，其中气相法有氢氧焰水解法、气体燃料燃烧法、蒸发法、气相沉淀法等；液相法有溶胶-凝胶法、水热法、水解法、沉淀法、微乳液法等；固相法有分解法、热机械粉碎法、溅射法等。具体的制备方法可参考有关文献[20-21]。

1.3 光催化材料的表征方法

半导体光催化材料的结构特征对其光催化活性有重要影响，因此，光催化材料结构表征对探究其反应机理具有十分重要的意义[22]。常用的光催化材料的表征方法及表征属性见表2。

表2 催化材料表征方法及表征属性Table 2 Catalytic material characterization methods and characterization properties

2 影响光催化材料性能的主要因素及改性方法

2.1 影响光催化材料性能的主要因素

光催化材料的结构及形貌对其光催化活性具有重要影响，其中光催化材料的能带结构、晶体结构、粒径和形貌等对其光催化活性具有关键作用。

2.1.1 材料的能带结构 材料的能带结构主要与禁带宽度、能带位置等有关，其中禁带宽度直接影响材料对光的利用率和光响应波长范围；能带位置及被吸附物质的氧化还原电势，决定了半导体光催化反应的能力。……