光催化技术在污水处理方面的应用
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光催化技术在污水处理中的应用
处理效果受水质影响
光催化技术的处理效果受到水质的影响，如水中 悬浮物、色度等都会影响光催化反应的进行。
未来光催化技术的发展方向
新型光催化剂的研发
研究开发高效、稳定的新型光催化剂是未来的 重要研究方向。
提高光源的利用效率
通过改进光催化反应装置或采用光电联合的方 法，提高太阳光的利用率。
优化反应条件与工艺流程
反应介质
通常需要提供反应介质， 如水溶液或有机溶剂，以 使污染物与催化剂充分接 触。
光催化反应的效率因素
催化剂的活性
催化剂的活性直接影响光催化反应的效 率，活性越高，反应速率越快。
污染物浓度
污染物浓度越高，光催化反应速率越 快，但过高的浓度可能会抑制反应速
率。
光源强度
光源强度决定了光催化反应中光能供 应的多少，光源强度越高，反应速率 越快。
光催化技术是一种利用光能驱动化学反应的环保技术，其原理是利用特定波长的 光照射光催化剂，激发光催化剂中的电子，产生自由基和活性氧，利用这些活性 物质氧化分解有机污染物，从而达到净化污水的效果。
光催化技术主要应用于处理难降解有机污染物和有毒有害物质，具有较高的降解 效率和较低的成本。
光催化技术的特点
光催化技术与化学处理法的比较
化学处理法
通过化学反应，如氧化、还原、 沉淀等，去除水中的杂质和有害
物质。
光催化技术
利用光能激发催化剂产生氧化还原 反应，分解有机物和有毒物质。
总结
光催化技术相较于化学处理法，具 有更高效、更环保的特点，同时能 够利用光能，但需要开发更高效的 催化剂以提高处理效率。
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光催化技术应用于城市污水处理具有高效、环保、节能等 优点，对于改善城市水环境和居民生活环境具有重要意义 。
光催化技术在水生态环境净化中的应用
光催化技术在水生态环境净化中的应用随着我国工业和城市化进程的加快，水污染问题越来越突出。
水是生命之源，水的清洁与否关系到人类的健康和经济发展。
在这种背景下，光催化技术作为一种高效、清洁的水处理技术，被广泛应用于水生态环境净化中，成为近年来研究热点之一。
光催化技术的原理是利用光催化剂吸收光能形成活性氧，通过反应来去除水中有害物质。
该技术具有广泛应用、无二次污染、效率高等优点，在水生态环境净化中有着重要的作用。
一、光催化技术的优点1.高效：光催化技术能够利用太阳光等光源，使光催化剂吸收光能，形成活性氧，去除水中有害物质。
与传统的水处理方法相比，光催化技术具有效率高、能耗低的特点。
2.清洁：光催化技术在反应过程中不需要添加任何化学药品，不会产生二次污染，是一种清洁的水处理技术。
同时，光催化技术不会产生固体污染物，有利于环境保护。
3.适用范围广：光催化技术对于水中的各种有害物质都具有去除作用，例如重金属、有机物、农药等。
同时，该技术也适用于不同的水源，如地下水、污水、高咸水等。
二、 1.光催化技术在饮用水净化中的应用光催化技术可以去除水中的微生物、有机物和重金属等有害物质，可以有效地提高饮用水的安全性。
对于水中的微生物，光催化技术可以破坏细菌的细胞膜，使其死亡，达到杀菌的效果。
对于水中的有机物和重金属等有害物质，光催化技术可以利用氧化还原反应去除。
2.光催化技术在污水处理中的应用光催化技术可以去除污水中的各种有害物质，例如有机物、硫化物、氨氮等。
对于有机物，光催化技术可以利用光催化剂对其进行氧化降解，使其转化为无害的物质。
对于硫化物和氨氮等有害物质，光催化技术可以通过光催化剂的还原和氧化功能进行去除。
3.光催化技术在水体修复中的应用水体修复是指通过各种手段对受到污染的水体进行治理，使其恢复到自然状态。
光催化技术可以快速去除水中的有害物质，达到净化水体的目的。
同时，在水体修复中，光催化技术还具有杀灭蓝藻等有害生物的功能，有利于水生态环境的恢复。
光催化材料在污水处理中的应用研究
光催化材料在污水处理中的应用研究光催化材料是一种能够利用光能来催化化学反应的材料，广泛应用于污水处理领域。
随着经济的发展和人口的增加，污水排放量不断增加，给环境带来了巨大的压力。
因此，寻找一种高效、环保的污水处理技术变得尤为重要。
光催化材料具有高效、无二次污染、易操作等优点，成为了一种有潜力的污水处理技术。
第一部分：光催化反应机理简介光催化材料的工作原理是将光能转化为化学能，从而实现对污染物的分解和去除。
它通常采用半导体材料作为光催化剂，当光照射到半导体表面时，激发了半导体材料内的电子从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。
电子-空穴对在半导体表面产生化学反应，通过氧化还原反应分解污染物。
其中，电子在导体中传导，而空穴在固体表面上与水分子或氧分子发生反应。
这样，污染物可以通过光催化材料的表面吸附和氧化还原反应彻底分解。
第二部分：光催化材料在水处理中的应用在实际的水处理过程中，光催化材料广泛应用于废水处理、饮用水净化等方面。
1. 废水处理：光催化材料可以有效降解废水中的有机污染物，如有机染料、农药残留和工业废水中的有机物等。
研究表明，钛酸盐、氧化锌等半导体材料具有良好的光催化性能，在可见光照射下能够对污染物进行高效分解。
此外，通过调控光催化材料的结构和性能，可以提高其稳定性和光催化活性，从而进一步提高废水处理效果。
2. 饮用水净化：光催化材料还可以应用于饮用水净化领域，用于去除水中的有机物和微污染物。
在光催化材料的作用下，水中的有机物被分解成无害的物质，微污染物也能够被高效去除。
这种方法与传统的过滤、吸附等技术相比具有更高的去除效率和更低的能耗，因此被认为是一种可行的饮用水净化技术。
第三部分：光催化材料的优势和挑战光催化材料作为一种新兴的污水处理技术，具有许多优势。
首先，光催化反应可以在常温、常压下进行，无需添加其他化学物质。
其次，光催化材料对多种污染物具有高度的选择性和活性，能够实现广谱的污染物降解。
污水处理中的光催化技术应用
污水处理
光催化技术广泛应用于污水处理领域，能够有效去除废水中的有 机污染物、重金属离子等有害物质。
空气净化
光催化技术也可用于空气净化领域，通过分解空气中的有机污染物 和异味物质，提高室内空气质量。
抗菌消毒
光催化技术具有抗菌消毒的作用，能够杀灭细菌、病毒等微生物， 有效预防和控制疾病的传播。
04
CATALOGUE
减少二次污染
光催化技术是一种环境友好的污 水处理方法，处理过程中不会产 生二次污染，有利于保护生态环 境。
光催化技术与其他污水处理技术的比较
生物处理法
生物处理法是利用微生物降解有机物的方法，而光催化技术则是通过光化学反应 分解有机物。相比之下，光催化技术具有更高的反应速度和降解效率。
化学沉淀法
化学沉淀法是通过向污水中投加药剂，使有害物质转化为沉淀物并从水中分离出 来。相比之下，光催化技术无需添加药剂，具有更低的成本和更环保的优点。
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CATALOGUE
光催化技术在实际应用中的问题和解决方 案
光催化技术在实际应用中的问题
光催化材料稳定性差
光催化材料在长时间使用过程中易发生降解，导致处理效 率下降。
光源利用效率不高
目前的光催化反应大多使用紫外光作为光源，但紫外光的 能量只占太阳光的一小部分，且穿透能力较弱，限制了光 催化技术的应用范围。
02
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生活污水
来自家庭、商业和公共设 施的废水。
工业污水
来自工业生产过程中产生 的废水。
农业污水
来自农业活动产生的废水 ，如养殖废水、农田排水 等。
污水处理的主要方法
物理处理法
通过沉淀、过滤、分离等物理手段去除污水中的 悬浮物和杂质。
光催化技术在污水处理中的应用研究
光催化技术在污水处理中的应用研究近年来，随着城市化进程的加速，污水处理成为了一大难题。
传统的污水处理方式仍然存在许多局限性，而光催化技术则成为了一种具有广阔应用前景的污水处理手段。
本文将介绍光催化技术在污水处理中的应用研究，包括光催化反应原理、光催化技术的优缺点、光催化技术在污水处理中的应用研究现状以及未来发展趋势。
光催化反应原理光催化反应是指在紫外光的照射下，以很小的能量活化反应物质。
具体来说，当光线照射到光催化剂表面时，激发光催化剂表面的电子，使其从价带升到导带，形成电子空穴对。
电子空穴对可以在光催化剂表面上漂移，并与水分子中的H+和O2-结合，生成羟基自由基。
羟基自由基具有很强的氧化性，可以氧化有机物并将其分解成二氧化碳和水。
因此，光催化反应是通过光催化剂表面产生的羟基自由基对有机物进行氧化分解的反应。
优缺点相比传统的污水处理方式，光催化技术具有许多优点。
首先，光催化技术对各种类型的有机污染物都有很好的去除效果，不需要前期处理。
其次，光催化技术可以在常温下进行，能够有效降低设备的能耗。
此外，光催化技术具有操作简单、环保无污染性等优点。
然而，光催化技术也存在一定的缺点。
例如，光催化技术对于大量有机废水的处理量需要很高的能量输入，且光催化剂的再生和固定化技术还需要进一步研究。
应用研究现状目前，光催化技术在污水处理领域已经得到广泛应用。
其中，光催化膜技术是一种新型的高效污水处理技术，可以在废水中添加少量的光催化剂并进行膜分离，具有高度的废水净化效果和运行稳定性。
除此之外，光氧化技术也是光催化技术的一种应用研究方向。
光氧化技术是利用紫外光辐射对污水进行氧化分解反应，从而得到净化水的一种技术。
相比其他光催化技术，光氧化技术具有对多种有机污染物具备较高的去除效率、零排放、稳定性高、处理速度快等优点。
未来发展趋势光催化技术在污水处理中的应用前景非常广阔，其未来的发展趋势主要包括以下几个方面：首先，随着城市污染问题日益严重，污水处理会逐渐成为社会重点研究的领域。
二氧化钛光催化技术在污水处理领域中应用
二氧化钛光催化技术在污水处理领域中应用二氧化钛光催化技术在污水处理领域中的应用引言随着工业的发展和人口数量的增加，污水处理成为了一个日益重要和紧迫的问题。
传统的污水处理方法存在着一些问题，如工艺复杂、处理效果差、成本高等。
因此，我们需要寻找一种更为高效和经济的污水处理技术。
二氧化钛光催化技术是近年来发展起来的一种新型污水处理技术。
该技术利用了二氧化钛的强大的光催化性能，能够将有害污染物转化为无害物质。
本文将以二氧化钛光催化技术在污水处理领域中的应用为中心，综述该技术的原理、关键技术和应用案例。
一、二氧化钛光催化技术的原理1.1 光催化原理光催化是指在光照的作用下，通过光生电荷对物质进行催化反应。
二氧化钛具有较大的能带间隙和良好的光吸收能力，在紫外光照射下，二氧化钛表面产生电子和空穴对，形成电荷对。
这些电子和空穴对能够参与不同的反应，从而实现有机污染物的降解和氧化。
1.2 光催化材料选择与制备二氧化钛的晶型和表面结构对光催化反应具有重要影响。
常见的二氧化钛晶型有锐钛矿型和金红石型，其中锐钛矿型TiO2的光催化活性更高。
制备二氧化钛光催化材料的方法主要包括水热法、溶胶-凝胶法、气相沉积法等，其中水热法制备的二氧化钛颗粒具有较好的光催化性能。
二、二氧化钛光催化技术在污水处理中的关键技术2.1 光源选择与辐照条件控制二氧化钛光催化技术需要紫外光激发二氧化钛表面的电子和空穴对，因此选择适合的光源非常重要。
传统的光源有氙灯、汞灯等，不过这些光源有功耗大、寿命短等问题。
近年来，LED光源得到了广泛应用，能够提供稳定、可调节的紫外光，是二氧化钛光催化技术的理想光源。
2.2 二氧化钛载体设计与制备为了提高二氧化钛的光催化性能，可以将二氧化钛负载在一些载体上，形成复合光催化材料。
常用的载体材料有氧化铁、活性炭等。
此外，调控二氧化钛的纳米结构也是提高光催化性能的关键。
可以通过pH调节、加入表面活性剂等方法实现纳米结构的调控。
光催化降解技术在污水处理中的应用
光催化降解技术在污水处理中的应用摘要：污水处理技术探索是当前亟待解决的技术难题，在改善全球性水资源短缺方面具有重要意义。
以光催化降解作为污水处理关键技术，对工业废水以及相关污水处理方面都具有进步意义。
光催化降解区别于传统污水处理，属于技术创新的一种重要形式，能够极大程度降低成本，提高绿色化学水平。
关键词：光催化降解；污水；循环技术世界范围内都出现水资源短缺的情况，因此，技术研究领域逐渐开始关注到污水净化、回收利用。
目前污水类型具体包括工业废水、染料废水以及制药废水类型。
工业废水作为其中一种，具有排放量大、危害性强的特点；染料废水则含有大量的污染物与毒性；制药废水则会产生无法降解的抗生素，会对生态系统造成负面影响。
对此三种类型废水在降解处理办法方面均各具特点，为此，本研究主要分析当前阶段应用性最好的处理办法。
1 工业废水处理对光催化剂降解的应用采用传统技术处理，可以更好降解污水之中金属离子。
但是因为工业废水之中除了含有金属离子，还具有大量有机物，传统技术处理无法降解有机物，因此，在分解效果上大打折扣。
传统处理方法包括三种类型，分别是物理法、化学法以及生物法。
如化学法中通常会采取投放絮凝剂的方式进行处理，此类方法会消耗大量药物，且会导致污泥的大量淤积，效果不理想可能会造成二次污染。
生物法效果好但是耗时长，且生物培养消耗的成本也较高，采取光催化降解技术方法则相对更加理想。
石中亮等人在研究中提出，可以使用沸石负载TiO2的光催化剂对工业废水完成降解，尤其是对造纸行业。
Ph=4的条件下，则可以在8小时时间范围内完成对COD的有效去除。
此时，污水之中产生的有机物将会均被转化为CO2、H2O，完成对有机类污染物的充分降解。
且催化剂能够进行重复使用，最多达到4次，且每次在降解效果方面均不会产生差别。
与传统方法之间进行比较，光催化剂降解处理所产生的能耗消耗量更少，工作效率相对较高，降解效果更加彻底，且催化剂可以重复使用。
光催化降解技术在污水处理中的应用
18当代化工研究Chenmical I ntermediate环境工程2019•01光催化降解技术在污水处理中的应用*龚渝涵(成都实验外国语学校（西区）四川610000)摘要：在全球水资源匮乏的情况下，污水处理成了亟须攻克的重要难题，本文讨论了光催化降解技术在工业废水、染料废水、制药废水 等三种排量大、污染重、危害广的污水中的应用，比较了传统污水处理方法和光催化降解技术的优势与劣势，认为光催化降解技术对上述 三种污水的降解效果普遍优于传统方法，且催化剂可以进行回收再利用，极大降低了使用成本，符合绿色化学的要求.关键词：光催化降解；污水；循环中图分类吾：T 文献标识码：AApplication of Photocatalyst Degradation Technology in Sewage TreatmentGong Yuhan(Chengdu Experimental Foreign Language School West Campus, Sichuan, 610000) Abstract: In the context o f g lobal water shortage, sewage treatment has become an important issue that needs to be solved immediately. In this p aper，the application ofphotocatalytic degradation technology is discussed in the f allowing aspects: the industrial wastewater, dye wastewater, pharmaceutical wastewater. And compared with the traditional wastewater treatment methods with the photocatalytic degradation technology, it is considered t hat the p hotocatalytic degradation technology in the above-mentioned t hree kinds o f w astewater degradation effect is g enerally s uperior to the traditional method, and the catalyst can be recycled, so it can greatly reduces the cost, confirming to the standard o f g reen chemistry.Key wordsz Photocatalytic degradation-, sewage\ recycle1. 引言在全球水资源匮乏日益加重的今天，污水净化、回收与 再利用受到全社会的普遍关注。
光催化技术在污水处理中的应用研究
光催化技术在污水处理中的应用研究1. 简介污水处理是一项紧迫的环保任务，目的是将工业、生活等领域中产生的污水进行有效处理，保护环境和人类健康。
光催化技术是一种新型的污水处理技术，具有高效、节能、环保等优点，因此在污水处理领域具有广泛的应用前景。
2. 光催化技术原理光催化技术是利用光催化剂在光照条件下，吸收光能并在表面产生活性物种（如自由基），进而促进污染物降解的过程。
光催化剂是一种能够吸收可见或紫外光线的化学物质，常用的光催化剂包括二氧化钛、氧化锌等。
在光照下，光催化剂表面会产生活性物种，这些物种具有强氧化性，能够分解污染物为无害的物质。
3. 光催化技术优点与传统污水处理技术相比，光催化技术具有以下优点：（1）高效：光催化技术采用光照方式调节处理条件，具有覆盖面积大、污染物去除率高等显著优势。
（2）节能环保：光催化技术不需要传统污水处理过程中常见的机械和化学反应装置，具有节能、环保等优点。
（3）广泛适用：光催化技术不受水质等条件限制，具有广泛适用性。
（4）无污染物再生：光催化技术过程中形成的污染物并不会像传统处理技术一样进入环境，从而避免了二次污染的发生。
4. 光催化技术在污水处理中的应用光催化技术在污水处理中的应用主要体现在以下几个方面：（1）有机污染物处理。
有机污染物是污水处理中的关键污染源，利用光催化技术能够有效地降解有机污染物，能够明显提高水质。
（2）混合污染物处理。
混合污染物由多种类型的污染物组成，传统的处理技术往往无法去除其中的所有污染物。
而光催化技术能够同时对多种污染物进行处理，因此具有很好的混合污染物处理效果。
（3）光催化氧化后处理。
光催化氧化后处理指的是在传统氧化处理后，再利用光催化技术对残留的污染物进行处理。
光催化技术能够有效地降低污染物的浓度。
5. 光催化技术的发展趋势随着污染物种类和污染程度不断增加，光催化技术的效率和普及程度受到了越来越多的关注。
为了进一步提高光催化技术在污水处理中的应用，有必要开展以下工作：（1）深入研究光催化技术机理，探索更高效的方法。
利用光催化技术处理废水
利用光催化技术处理废水近年来，全球环境污染严重，废水治理成为亟待解决的问题。
光催化技术作为一种环保高效的废水处理方法，受到了广泛的关注。
本文将探讨利用光催化技术处理废水的原理、应用以及发展前景。
1. 光催化技术的原理光催化技术是利用光照下的半导体材料产生的活化剂，通过氧化还原反应将有机废水中的有害物质分解为无害的物质。
其原理是光照下，光催化剂表面形成一层自由电子致密分布的极化电荷层，使得电荷传输能力增强，有机废物能够与活化剂进行接触，从而发生氧化反应。
2. 光催化技术的应用光催化技术广泛应用于废水处理领域，尤其是对含有有机物、重金属、微量有机毒素等有害物质的废水处理非常有效。
光催化技术的应用范围涵盖了污水处理厂、化工厂、制药厂等工业废水处理，以及家庭污水处理等领域。
3. 光催化技术的发展前景光催化技术在废水处理领域的发展前景非常广阔。
首先，光催化技术不仅可以高效处理有机废水，还能同时去除废水中的细菌和病毒等微生物污染物。
其次，光催化技术对重金属离子有良好的吸附和去除效果，减少了环境中重金属的积累。
此外，光催化技术的发展还有望将其应用到太阳能利用和能源转化等领域。
4. 光催化技术的优势相比传统的废水处理方法，光催化技术具有一些独特的优势。
首先，光催化技术无需添加化学试剂，不会产生二次污染。
其次，光催化技术的操作简便，设备投资成本低，维护成本也相对较低。
此外，光催化技术对水源的要求较低，可以处理各种类型的废水。
5. 光催化技术的挑战尽管光催化技术在废水处理方面取得了很大的进展，但仍然存在一些挑战需要克服。
首先，光催化技术的处理效率受到光照强度和负载量的限制，需要进一步提高催化剂的光效率和活性。
其次，光催化技术在大规模应用时，还需要考虑催化剂的回收和重复利用问题。
此外，在处理含高浓度有机废水和大体积废水时，需要解决催化剂的堵塞、波动以及废水中其他成分对催化剂活性的抑制等问题。
6. 未来发展方向为了克服光催化技术的挑战，未来的研究方向可以包括以下几个方面：第一，提高催化剂的光吸收能力和光激发效率，以提高光催化反应的效率。
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光催化技术在污水处理方面的应用罗鸣大学化学与化工学院摘要：近年来，随着我国经济上的飞速发展，环境的污染也非常严重。
国家相继推出政策不允许继续以牺牲环境为代价来谋取经济利益。
因此，如何让环境恢复到原生态和保证现有的环境不被污染是现如今我们不得不面对的重要问题。
其中水资源是人类赖以生存的根本，如何处理污水就成为了重中之重。
光催化技术是近些年的新兴的技术，有良好的发展前景。
由于TiO2有良好的光催化性质，在污水处理方面被广泛使用。
本文就光催化技术的原理以及在各种污水处理方面的应用进行研讨。
关键词：光催化技术污水处理纳米TiO21.前言随着世界工业化发展，水污染日益严重，水中的污染物也呈现出多样化的趋势，常见的污染物包括有毒重金属、自然毒素、药物、有机污染物等。
常见的净化技术有氯气、臭氧和紫外线消毒以及过滤、吸附、静置等，但是这些方法对新生的污染物往往不是非常有效，并且可能导致二次污染。
包括我国在世界围广泛应用的氯气消毒法，可能在水中生成对人类健康有害的高氯酸盐。
臭氧消毒是比较安全的消毒方法，但是所需设备昂贵；而紫外线消毒法需要能源支持，并且日常的维护都需要专业的技术人员；吸附法一般需要消耗大量的吸附剂，使用过的吸附剂一般需要额外的处理。
但是，随着对水污染的广泛关注，污水处理技术已经日益完善。
由于光催化技术无污染、安全等特点，利用光催化技术处理与降解污染物已经成为了环境领域的研究热点。
该技术可以不用另外的电子受体进行操作，操作的条件比较容易控制，结构也比较简单，氧化能力很强，同时还没有二次污染。
它可以把水中包含的有机污染物完全的降解成为水或者二氧化碳等，把无机污染物被还原成了无害物或者被氧化。
而且所需的光催化剂有无毒、廉价、稳定以及能够重复的使用等优点。
2.TiO2光催化机理光催化技术是使用n 型的半导体为催化剂的，其中TiO2给我们的效果最好，因此成为了最受人们关注的光催化剂。
TiO2光催化的基本原理是：TiO2吸收一个等于或者大于它的带隙能量的光子，可以激发一个价带电子从它的价带跃迁至导带 , 从而产生电子（e－）和空穴（h+）对。
如图 1 [1]所示，带有负电荷的电子和带有正电荷的空穴，可以与水以及水中的溶解氧(O2)、氢离子（H+）、氢氧根离子（OH－）发生反应生成氢氧自由基（·OH）、超氧自由基（O2·－）、单基态氧（1O2）和双氧水（H2O2），它们被统称为含氧自由基。
此外为了降低电子空穴对的重新结合，一般采用向污水入氧气或者空气的方法，氧气能够迅速与电子反应生成超氧自由基，这样也能增强 TiO2的污水处理效率[2]。
3.光催化剂世界上能作为光触媒的材料众多，包括二氧化钛(TiO2)，氧化锌(ZnO)，氧化锡(SnO2),二氧化锆(ZrO2)，硫化镉(CdS)等多种氧化物硫化物半导体，其中二氧化钛(Titanium Dioxide)因其氧化能力强，化学性质稳定无毒，在光电转化、难降解有机污染物光催化氧化、消毒杀菌、敏感元件等许多方面有重要应用[3-5]，成为世界上最当红的纳米光触媒材料。
在早期，也曾经较多使用硫化镉(CdS)和氧化锌(ZnO)作为光触媒材料，但是由于这两者的化学性质不稳定，会在光催化的同时发生光溶解，溶出有害的金属离子具有一定的生物毒性，故发达国家目前已经很少将它们用作为民用光催化材料，部分工业光催化领域还在使用。
早期光催化研究主要集中在紫外光响应的TiO2。
从20世纪70年代到现在，TiO2是光催化领域研究最深入，最广泛的体系，研究的容涉及催化剂的形貌、晶相、改性、理论计算等方面[6]。
普通的 TiO2带隙能量是3.2 eV，所以它需要紫外光激活。
而自然光中的紫外线并不多，普通的TiO2在作催化剂的时候就必须要添加额外的紫外光源，这样就无形增加了成本。
为了缩小成本，利用太中的可见光，响应可见光的TiO2光催化剂也已经被开发出来了。
响应可见光的TiO2材料降低了价带与导带的带隙能量，电子的跃迁不再需要拥有很高能量的紫外光。
常见的可见光激发的TiO2一般是通过掺杂非金属元素来实现，研究表明氮掺杂TiO2的效果最好。
另外，为了提高处理污水的效率，在具体应用中，现在一般采用纳米级别的TiO2。
纳米级别的TiO2具有以下两个优点：第一，粒径小、表面积大、颗粒的表面可以接触到更多的污染物。
作为一种非均相光催化剂，更大的接触面积，可以增加催化的效率。
第二，粒径小、颗粒表面的 TiO2增多，吸收的光子增多，并且能增加光催化的量子产率。
4.光催化反应的影响因素4.1.催化剂性能锐钛型TiO2是目前光催化氧化常用的催化剂。
但是，不同厂家的锐钛型TiO2都有所不同。
催化剂粒子越小，溶液中分散的单位质量粒子数目就多，光吸附效率就高；光吸收不易饱和，体系的比表面大，反应面积就大，也有助于有机物的预吸附，反应速率和效率就大；粒径越小，电子与空穴的简单复合几率就小，光催化活性也就好[7]。
其他如孔隙率、平均孔径、表面电荷、退火预处理、纯度等都是影响光催化活性的因素，试验条件(如波长、降解物等)不同，催化剂的最佳投量也就不同。
在半导体表面附载体可提高TiO2活性。
4.2.光强和反应物浓度Bahanemann等[8]的研究表明，光强对催化氧化降解速率的影响程度与光强的大小有关。
在低光强下，降解速率与光强呈线性关系；中等强度的光强下，降解速率与光强的平方根存在线性关系；当光强大于6×105Einstein时，增大光强几乎不影响降解速率。
反应物浓度对降解速率的影响类似于光强的影响。
当反应物浓度很低时，降解速率与浓度成正比。
当反应物浓度增加到某一程度时，随着反应物浓度的增加，反应速率的增加与反应物浓度不存在正比关系；浓度达到某一高度时，反应速率将不冉随浓度的变化而变化。
4.3 反应温度光催化反应的活化能较低，对温度的变化不敏感。
同时由于不同反应物之间的降解过程不同，有些物质(如，酚)开始的反应速率随温度的升高略有增高，而另一些物质(如，三氯甲烷)的反应速率随反应温度的增加反而减少[9]。
故温度对光催化反应的影响不大。
4.4 溶液pH值同济大学田等发现，中性条件下三氯甲烷和六氯苯有较高的初始反应速率和降解速率，据此，可不调节pH值直接处理受污染水体。
Bahnemann等的研究表明，光催化反应与溶液pH值有一定的依数关系，随着溶液pH值的增大，光催化氧化的速率有一定程度的增加，增加的程度与光强有关。
当光强较大时，随pH值的增加，反应速率略有增加；光强较小时(<10-8Einstein)，反应速率随pH值的增大急骤增大。
因此，在考虑pH值时应同时考虑光强大小的影响。
5 提高催化活性的途径5.1 担载金属常见的担载金属有Pt、Pd、W、Ag、Au 等，其中Pt、W最常用。
Herrman J.M. 等发现，在光催化剂上，当金属担载量低时，随金属量增加，金属呈正效应，其解释是由于金属的催化性质，以及电子在金属上的富集，减少了半导体表面电子的浓度，从而减少了电子与空穴在半导体表面的复合[10]。
不过，当超出担载最佳量后，担载金属越多越有害。
这是因为过多的带有电子的金属微粒在半导体颗粒上存在时，使光诱导产生的电子与空穴的再复合。
5.2 耦合半导体半导体耦合是提高光催化效率的有效手段，因为半导体耦合可提高系统的电荷分离效果，扩展对光谱吸收围。
二元复合半导体TiO2 / SnO2、WO3 / CdS、TiO2 / AI2O3、CdS / ZnO、WO3 / Fe2O3等能够有效抑制光生载流子的复合，提高半导体-电解质溶液界面的静电荷转移效率，从而提高光催化活性[11]。
耦合半导体有以下优点：通过改变粒子的大小，易于调节半导体的带隙和光谱吸收围；半导体微粒的光吸收呈带边型，有利于太阳能的有效采集；通过粒子的表面改性可增加其光稳定性。
5.3 离子修饰研究发现，在溶液中添加适量的Fe2+、Cu2+、Ag+等金属离子，能不同程度地提高光催化分解效率。
因为金属离子能捕获导体中的电子，所以减少了TiO2表面的光致电子与空穴的复合，使TiO2表面产生了更多OH·和O2-，提高了催化活性。
5.4 附加氧化剂在反应体系中附加输入氧气或加入等氧化剂可使光催化氧化效率更高，在其中作为光致电子浮获剂OH·的另一个来源以及羟基化产物进一步氧化反应的氧化剂[12]。
O2另一个特点是不会带来二次污染，因此使用更为广泛。
5.5 与其他方法相结合由于废水中污染物比较复杂，只使用单一的技术效果有很多局限性，优化组合多种单一的处理技术是一种新的有效途径。
惠玲等通过阳极氧化法，在钛网表面制成TiO2膜，将该TiO2膜作用于光电催化氧化体系的催化剂来降解若丹明B，结果表明，外加偏压可以有效地提高有机物的光催化降解效率，若丹明B几乎完全被矿化，并且，在UV 的激发下，若丹明B在光电催化过程中，生色基团的破坏与脱乙基几乎同时发生。
6. TiO2光催化剂在污水处理方面的应用纳米TiO2等半导体光催化降解水中的污染物的研究已成为环境科学领域的一个热点，被认为是最有前途、最有效的处理方法之一。
TiO2光催化降解技术在常温常压下就可以进行，能有效地将有机污染物转化为H2O、CO2、PO43-、SO42-、NO3-、卤素离子等无机小分子，达到完全无机化的日的。
许多难降解或用其他方法难以去除的物质，如氯仿、多氯联苯、有机磷化合物、多环芳烃等可利用此法去除。
此外。
还可用于无机污染废水的处理。
总的来说，目前TiO2处理废水主要是用悬浮法和固定法。
6.1 含油污水的处理油墨是最主要的印刷材料之一，也是目前国外印刷业最大的污染源之一。
油墨产生的污水主要是由更换油墨、换活儿时清洗印刷相关设备等导致的。
另外，石油开采也是含油污水产生的重要方面[13]。
宗伟等[14]研究了含油污水的初始浓度、催化剂TiO2的投加量及不同掺杂TiO2对含油污水的光催化氧化降解效果的影响。
实验发现，TiO2对含油污水的光降解效率较高;采用Fe- TiO2催化剂，紫外光照射30min 后，含油污水的降解率可达到93.64%而当光源选用氛灯时，降解率有所下降。
可见，光催化降解必须选用可见光作为光源。
当TiO2掺杂Fe3+ , Ce3+ , Tb3+ , La3+,Dy3+后，可见光照射下，水中油的去除率明显增加，掺杂使TiO2可见光的响应围得到了有效拓展。
6.2 造纸废水的处理纸厂的漂白废水中含有多种氯化物，其中2/3以上是有机氯化物．许多是毒性很强、对人体和动物有三致效应的[15,16]。
文浩等的研究（装置如图2[17]）在pH值为4、Ti02用量(纯Ti02质量分数)为0．025％的条件下对污水进行絮凝处理，然后在pH值为3、TiO2用量为0．050％的条件下进行光催化处理时，水样COD从909．7 mg/L降至103．0 mg/L，总的COD去除率为88．7％，得出平均粒径为13．5 nm的Ti02胶体粒子具有良好的光催化活性。