污染物光催化降解的研究进展

饮用水中有机污染物光催化降解研究进展本文综述了TiO2光催化技术在饮用水有机物污染物降解处理中的应用研究进展，分析了存在的问题，展望了饮用水中有机污染物光催化降解材料研究的发展方向。

标签：光催化；饮用水；有机污染物1、引言饮用水污染对人类健康带来了严峻的挑战，据世界卫生组织（WHO）调查表明，全球有80%的疾病和50%的儿童死亡都与饮用水水质不良有关。

饮用水中的有机污染物主要来源于水源中天然存在的有机物（NOM）、人工合成有机物（SOC）、消毒副产物（DBPs）等，具有致癌、致畸和致突变等作用，威胁着饮用水安全，危害人类健康，因而有必要大力开展饮用水深度处理技术研发，有效去除饮用水中难降解有机污染物[1-4]。

光催化氧化技术作为一种新型环境保护技术，具有无二次污染，能耗低、反应快、操作简单、效率高等优点，逐渐成为饮用水深度处理中的研究热点。

TiO2因其无毒、廉价、稳定、来源丰富、氧化能力强及可以重复利用等特点[5-7]，使其成为最具潜力的绿色环保型光催化材料。

TiO2在光催化反应过程中，产生具有强氧化性的羟基自由基（·OH）及活性氧类（HO2·和O2·-），能有效降解饮用水中的天然有机物、人工合成有机物、消毒有机副产物等，并将其矿化为H2O、CO2和相应的无机离子（Cl-、Br-、SO42-、NO3-等），使饮用水达到深度净化效果[8-10]。

2、饮用水中天然有机物光催化降解研究天然存在的有机物主要为腐殖质（腐殖酸、富里酸和胡敏酸）。

它是饮用水消毒副产物的主要前体，其含量高低决定了饮用水中消毒副产物水平的高低。

He等[11]采用TiO2催化剂在光反應器中进行实验，在自然阳光照射下，探讨了催化剂负载量、PH值、初始浓度和光照时间等条件对腐殖酸（HA）去除效果的影响，结果表明，TiO2在自然阳光照射下可有效去除水中腐殖酸（HA）。

刘文等[12]以P-25型纳米TiO2作为催化剂，对富里酸（FA）进行了光催化氧化的实验研究，测得当FA初始浓度为9.42mg/L，TiO2投加量为0.3g/L，PH=7.00，光照40min时，FA的去除率达到98%。

环境污染物的光催化降解机理研究近年来，随着人类工业的不断发展和城市化进程的加快，环境污染成为了全球关注的焦点。

环境污染包括水污染、空气污染、土壤污染等，其中以空气污染最为严重。

纵观现有的污染治理方法，光催化降解技术是一种颇具潜力的新兴方法。

一、光催化降解技术概述光催化降解技术利用光催化剂催化下的光化学反应，将空气中有害污染物质转化成无毒的物质，达到净化空气的目的。

该技术具有清洁、高效、低成本、易操作等优点，成为治理空气污染的重要手段。

光催化剂是光催化降解技术的核心，多种光催化剂已广泛应用于污染物处理、水处理、除臭等方面。

二、光催化降解机理光催化降解技术的关键在于光催化剂在光照下产生的电荷转移现象。

光催化剂的激发态与物质发生反应，产生的活性物种与污染物发生接触，进而催化污染物的分解，降低了污染物的浓度。

具体地，光催化降解技术可以分为光催化氧化和光还原两种机理。

光催化氧化机理：针对VOCs等富氧有机物，光催化剂在光子激发下电子跃迁到导带带底，从而产生了激发态的光催化剂和自由电子。

此时，自由电子和光催化剂捕获氧气上的子官能团后，生成过氧化物和过氧化氢等氧化产物，这些氧化产物是对VOCs等富氧有机物的降解反应的活性物种。

在这个过程中，光催化剂会被还原，而光反应产物则被氧化为二氧化碳和水。

光还原机理：针对NOx等一些贫氧物质，光催化剂在光子激发下电子跃迁到导带带顶等能级，从而产生了激发态的光催化剂和空穴。

此时，空穴和NOx分子发生反应，从而生成NO2等反应产物。

在这个过程中，光催化剂会被氧化，而光反应产物则被还原为氮气等无害物质。

三、光催化剂的特点光催化剂是决定光催化降解效率的关键因素。

优秀的光催化剂具有下列特点：1.高光催化活性——能在较低的能量下激发电子。

2.高光稳定性——不易受光照强度、高温等条件的影响。

3.良好的结构稳定性——具有较强的稳定能力，不易受化学物质的影响。

4.良好的可重复利用性——多次利用可以保证较高的降解效率。

光催化技术在水处理中的应用研究进展近年来，随着环境污染问题日益严重，寻求高效、低成本、低能耗的水处理技术变得越来越重要。

光催化技术作为一种潜力巨大的新型水处理技术，因其高效、环境友好的特点，受到了广泛的关注。

本文将重点探讨光催化技术在水处理中的应用研究进展。

光催化技术是利用光催化剂在可见光或紫外光照射下，通过产生活性氧化物为水中的有机物降解提供催化作用的一种技术。

光催化技术的优势在于其高效、可持续且无二次污染。

近年来，针对光催化技术在水处理中的应用，研究者们做出了许多突破性的研究和探索。

首先，光催化技术在有机污染物降解方面的应用得到了广泛的关注。

有机污染物，如农药、染料、药物残留等，对环境和人体健康造成了严重威胁。

传统的水处理方法对于这些有机污染物的去除效果有限，而光催化技术能够通过光激发催化剂产生活性氧化物，从而高效降解这些污染物。

许多研究表明，光催化技术能够将有机污染物降解至不可检测的水平，这为水处理行业带来了福音。

其次，光催化技术在重金属去除领域也取得了显著的研究成果。

重金属污染对环境和人类健康造成了巨大的威胁。

传统的去除方法往往存在着成本高、工艺复杂等问题，而光催化技术却能够通过光激活催化剂将重金属离子还原为金属沉淀，从而实现其高效的去除。

研究表明，光催化技术能够将重金属离子的去除率提高到90%以上，并且具有较低的处理成本和能耗。

此外，光催化技术还在水中微生物的灭活方面发挥了重要的作用。

水中微生物如细菌、病毒等是导致水源污染和水传播疾病的重要因素。

传统的消毒方法，如氯离子消毒等，存在着消毒副产物的形成和对水质的二次污染的问题。

而光催化技术能够通过产生氧化剂，对水中的微生物进行高效灭活。

研究表明，光催化技术能够在短时间内对水中的微生物进行灭活，并且不会产生有害的副产物。

除此之外，光催化技术在水中有害物质检测和监测方面也有着广泛的应用。

通过利用光催化剂对水样中污染物的光吸收、光散射等特性进行检测，可以实现对水样中有害物质的快速、准确的检测和监测。

光催化技术在环境污染物降解中的应用及机理研究摘要环境污染已成为全球性的重大问题，光催化技术作为一种绿色环保的污染物降解技术，近年来得到了广泛的研究和应用。

本文综述了光催化技术的原理、应用及机理研究进展。

首先介绍了光催化技术的定义、发展历程以及其在降解污染物方面的优势。

其次，详细阐述了光催化降解污染物的机理，包括光生电子-空穴对的产生、氧化还原反应、活性物种的生成和参与反应等。

然后，针对不同类型的污染物，例如有机污染物、重金属离子、氮氧化物等，概述了光催化技术在环境污染治理方面的应用，并分析了其优缺点。

最后，展望了光催化技术未来的发展方向，包括新型光催化材料的研发、光催化反应体系的优化以及光催化技术与其他技术的协同应用等。

关键词：光催化技术；环境污染物降解；机理研究；应用；发展趋势1. 引言随着工业化进程的不断推进，环境污染问题日益突出，对人类健康和生态环境造成了严重威胁。

传统的污染物治理方法，例如焚烧、吸附、化学沉降等，存在能耗高、二次污染严重、处理效率低等缺点，难以满足日益严格的环境保护要求。

因此，开发高效、环保的污染物治理技术至关重要。

光催化技术是一种利用光能驱动催化剂发生氧化还原反应，从而降解污染物的技术，近年来得到了广泛的研究和应用。

光催化技术具有以下优点：*高效：光催化剂可以将光能转化为化学能，实现对污染物的深度降解，甚至可以将有机污染物彻底氧化成二氧化碳和水。

*环保：光催化过程不涉及高温高压，不产生二次污染，是一种绿色环保的污染治理技术。

*成本低：光催化剂可以循环使用，且光能来源丰富，因此具有较低的运行成本。

2. 光催化技术的原理光催化技术是利用半导体光催化剂在光照条件下发生的氧化还原反应，实现对污染物的降解。

其核心原理是光生电子-空穴对的产生和分离。

2.1 光生电子-空穴对的产生当光催化剂吸收能量大于其禁带宽度的光子时，价带上的电子被激发到导带，形成电子-空穴对。

价带上的空穴具有强氧化性，可以氧化还原反应中的还原剂，而导带上的电子具有强还原性，可以还原反应中的氧化剂。

光催化降解水体有机污染物的研究进展一、本文概述随着工业化的快速发展和人口的不断增长，水体污染问题日益严重，其中有机污染物是主要的污染源之一。

有机污染物不仅会对生态环境造成破坏，还会对人类健康产生严重威胁。

因此，寻找一种高效、环保的治理方法显得尤为重要。

光催化技术作为一种新兴的水体净化技术，以其独特的优势在有机污染物降解领域受到了广泛关注。

本文旨在综述光催化降解水体有机污染物的最新研究进展，分析各种光催化剂的性能和应用，探讨光催化技术的机理和影响因素，以期为未来光催化技术在环境治理领域的应用提供理论支持和实践指导。

本文将对光催化技术的基本原理进行简要介绍，包括光催化剂的种类、光催化反应过程以及影响光催化效率的因素等。

然后，重点综述近年来光催化降解水体有机污染物的研究进展，包括新型光催化剂的开发、光催化反应条件的优化、光催化与其他技术的联合应用等方面。

还将对光催化技术在实际应用中所面临的挑战和问题进行探讨，如光催化剂的稳定性、光催化反应的动力学问题等。

本文将对光催化技术的未来发展方向进行展望，以期为该领域的研究人员提供有益的参考和启示。

二、光催化降解技术基础光催化降解技术是一种利用光催化剂在光照条件下，产生具有强氧化性的活性物种（如羟基自由基等），从而实现对有机污染物的降解和矿化的高级氧化技术。

这一技术自上世纪70年代被发现以来，因其高效、环保的特性，已成为水体有机污染物治理的热门研究领域。

光催化降解技术的核心在于光催化剂的选择和设计。

常用的光催化剂包括二氧化钛（TiO2）、氧化锌（ZnO）、硫化镉（CdS）等半导体材料。

这些材料在光照下能够吸收光能，产生电子-空穴对，进而生成活性物种。

其中，TiO2因其化学稳定性好、光催化活性高、无毒无害等优点，成为最常用的光催化剂之一。

光催化降解技术的另一个重要方面是光照条件的选择。

紫外线（UV）光具有较高的能量，能够激发光催化剂产生更多的活性物种，因此常被用于光催化降解实验。

光催化降解有机污染物进展近年来，随着环境污染问题的日益严重，寻找高效且环保的处理方式成为了全球范围内的研究热点。

在这方面，光催化技术因其高效、可控和无污染等特点备受关注。

光催化降解有机污染物已取得了一系列重要的进展，本文将对这些进展进行综述。

1. 光催化技术的基本原理光催化技术基于一种特殊的光反应过程，其基本原理是利用半导体光催化剂在可见光或紫外光的照射下，通过光生电子-空穴对来催化物质的降解。

在这一过程中，光生电子和空穴对可以参与氧化还原和自由基反应，从而分解有机污染物为无害的物质。

2. 光催化降解有机污染物的机制在光催化过程中，光生电子和空穴对的生成和反应是实现有机污染物降解的关键。

光催化剂通常采用二氧化钛（TiO2）或氧化锌（ZnO）等半导体材料，它们具有良好的光催化性能和稳定性。

当光子能量大于光催化剂带隙宽度时，可激发电子从价带跃迁至导带，产生光生电子与空穴对。

光生电子具有较强的还原能力，可以还原有机污染物。

空穴对则具有强氧化性，可以氧化有机污染物，或与溶液中的氧分子产生氧化反应。

通过这些反应，有机污染物最终被分解为二氧化碳、水和无害的无机物。

3. 光催化剂的改性与优化为提高光催化降解效率，研究人员对光催化剂进行了改性与优化。

一方面，利用复合材料、掺杂和修饰等方法，可以增强光催化剂的光吸收性能，扩大光响应范围。

例如，将二氧化钛与石墨烯复合，可以提高光催化剂的电子传导性能，同时增强光吸收和光生电子的活性。

另一方面，改变光催化剂的形貌结构和晶体结构，也能够增加其表面积和活性位点数量，提高光催化性能。

4. 光催化反应条件的优化除了光催化剂的改性，光催化降解有机污染物的反应条件也需要进行优化。

光催化剂的光照强度、反应温度和溶液pH值等参数对光催化反应的效果具有重要影响。

适当提高光照强度和反应温度，可以增加光生电子与空穴对的生成速率，进而提高降解速度。

调节溶液pH值，则能够影响光催化剂表面的电荷分布和吸附效果。

有机污染物在表层土壤中光降解的研究进展3张利红1,2,333　李培军1　李雪梅4　巩宗强1　张海荣1　许华夏1(1中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016;2中国科学研究生院,北京100039;3辽宁大学环境系,沈阳110036;4沈阳师范大学化生学院,沈阳110034)摘　要　土壤是承载有机污染物的重要介质,而光降解是降解土壤表层有机污染物的一种非常重要的非生物转化途径。

研究土壤表层有机物的光降解对认识污染物土壤环境行为有非常重要的意义。

20世纪90年代以来对土壤中有机污染物的光降解研究有了大量报道。

本文阐述了土壤组成和质地、土壤湿度、土壤pH 值和土壤厚度等因素对光解影响的研究现状;介绍了目前研究土壤光降解所采用的研究方法:土壤表层直接光解、土壤悬浮液光解、溶剂萃取与光降解联合处理,及其研究土壤光降解应用的动力模型;对不同农药和其它有机污染物在土壤中的光降解研究进行了综述,并对今后的研究作了展望。

关键词　有机污染物,光降解,表层土壤,模型中图分类号　S481 文献标识码　A 文章编号　1000-4890(2006)03-0318-05R esearch advance in photodegrad ation of organic pollutants in surface soil.ZHAN G Lihong 1,2,3,L I Peijun 1,L I Xuemei 4,G ON G Z ongqiang 1,ZHAN G Hairong 1,XU Huaxia 1(1Institute of A pplied Ecology ,Chinese A 2cademy of Sciences ,S henyang 110016,China ;2Graduate School of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100039,China ;3Depart ment Environmental Science ,L iaoning U niversity ,S henyang 110036,China ;4College of Chemist ry and L if e Science ,S henyang Norm al U niversity ,S henyang 110034,China ).Chinese Journal of Ecology ,2006,25(3):318～322.S oil is an important medium in which various organic pollutants can exist ,while photodegradation is an effec 2tive abiotic transformation means for organic pollutants in surface soil.To better understand the environmental behaviors of soil -bound pollutants ,it is meaningful to investigate the photodegradation of organic pollutants in surface soil.Many researches on this as pect have been made since 1990s.This paper discussed the effects of soil factors ,e.g .,composition ,texture ,moisture ,p H ,and depth on photodegradation ,and described the meth 2ods and dynamic models applied in photodegradation researches ,e.g .,direct photodegradation of organic com 2pounds in surface soil ,photodegradation of organic compounds in soil solution ,and solvent washing and subse 2quent photodegradation.The photodegradation of pesticides and other organic pollutants in soil was also re 2viewed ,and the prospects of future research were analyzed.K ey w ords organic pollutants ,photodegradation ,surface soil ,model.3国家重点基础研究发展规划项目(2004CB418506)、国家高科技研究发展计划项目(2004AA649060)和国家自然科学重点基金资助项目(20337010)。

光催化降解废水技术研究进展水是人类生存不可或缺的资源，然而近年来，环境污染日益严重，水污染问题也变得越来越突出。

废水的排放成为恶化水环境的主要因素，引起了各国政府和科学家们的高度关注。

光催化降解废水技术由于其环保、高效的特性，成为了研究的热点之一。

一、光催化降解废水技术原理光催化技术是利用半导体材料在光照条件下，通过电子-空穴对的形成、迁移与变化，将废水中的污染物在催化剂作用下氧化分解成为无害物质的过程。

在这个过程中，光线的能量被转化为化学能以达到催化降解废水的目的。

二、技术的应用领域相较于传统的水处理技术，光催化降解废水技术具有高效、环保的特点，已经被广泛应用于新材料、电子、化工、食品、制药等多个领域。

此外，光催化还可以应用于城市污水、医院污水、工业废水、农业废水等各个领域的水处理。

三、技术的研究进展随着科学技术的不断发展，光催化降解废水技术的研究逐渐深入。

科学家们不断探寻更优异的催化材料和光源，以提高光催化降解废水技术的效率和使用寿命。

1. 催化材料方面催化材料是光催化降解废水技术中至关重要的一环。

目前，二氧化钛（TiO2）是最常用的催化材料之一。

科学家们不断尝试改良二氧化钛的物理性质，如形貌、结晶、晶体缺陷等，以改善催化剂的络合情况、光催化性能和稳定性。

此外，除了TiO2之外，过渡金属氧化物、碳基材料、半导体材料、金属有机框架材料等也都在光催化领域中应用，并展现出了较优越的光催化性能。

2. 光源方面对于光催化降解废水技术而言，光源的选择也非常关键。

自然光源和人工光源是目前光催化技术最常用的两种光源。

其中自然光源，包括太阳光、室内光和紫外线。

太阳光更能保证催化剂的活性，但在云天气和晚上会受到限制。

因此，人工光源在实际应用中更加广泛。

针对不同污染物和光源选择，研究者们已经开发了多种光源调节技术，包括可见光响应、紫外可调控LED和全光谱模拟光源等。

四、技术的未来展望随着全球环保意识的不断增强，光催化降解废水技术也将不断迈向更高的阶段。

第42卷第10期2023年10月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.10October,2023g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂降解环境污染物的研究进展柏林洋1,蔡照胜2(1.江苏旅游职业学院,扬州㊀225000;2.盐城工学院化学化工学院,盐城㊀224051)摘要:光催化技术在太阳能资源利用方面呈现出良好的应用前景,已受到世界各国的广泛关注㊂g-C 3N 4是一种二维结构的非金属聚合物型半导体材料,具有合成简单㊁成本低㊁化学性质稳定㊁无毒等特点,在环境修复和能量转化方面应用潜力较大㊂但g-C 3N 4存在对可见光吸收能力差㊁比表面积小和光生载流子复合速率高等缺点,限制了其实际应用㊂构筑异质结光催化剂是提高光催化效率的有效途径之一㊂基于Ag 基材料的特点,前人对g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂进行了大量研究,并取得显著成果㊂本文总结了近年来AgX(X =Cl,Br,I)/g-C 3N 4㊁Ag 3PO 4/g-C 3N 4㊁Ag 2CO 3/g-C 3N 4㊁Ag 3VO 4/g-C 3N 4㊁Ag 2CrO 4/g-C 3N 4㊁Ag 2O /g-C 3N 4和Ag 2MoO 4/g-C 3N 4复合光催化剂降解环境污染物的研究进展,并评述了g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂目前面临的主要挑战,展望了其未来发展趋势㊂关键词:g-C 3N 4;Ag 基材料;二元复合光催化剂;光催化性能;环境污染物中图分类号:TQ426㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)10-3755-09Research Progress on g-C 3N 4/Ag-Based Binary Composite Photocatalysts for Degradation of Environmental PollutantsBAI Linyang 1,CAI Zhaosheng 2(1.Jiangsu Institute of Tourism,Yangzhou 225000,China;2.School of Chemistry and Chemical Engineering,Yancheng Institute of Technology,Yancheng 224051,China)Abstract :Photocatalysis technology shows a good application prospect in the utilization of solar energy resource and has attracted worldwide attention.g-C 3N 4is a two-dimensional polymeric metal-free semiconductor material with the characteristics of facile synthesis,low cost,high chemical stability and non-toxicity,which has great potential in environmental remediation and energy conversion.However,g-C 3N 4has the drawbacks of poor visible light absorption capacity,low specific surface area and high recombination rate of photogenerated charge carriers,which limits its practical application.Constructing heterojunction photocatalyst has become one of effective pathways for boosting photocatalytic efficiency.Based on the inherent merits of Ag-based materials,a lot of researches have been carried out on g-C 3N 4/Ag-based binary photocatalysts and prominent results have been achieved.Recent advances on AgX (X =Cl,Br,I)/g-C 3N 4,Ag 3PO 4/g-C 3N 4,Ag 2CO 3/g-C 3N 4,Ag 3VO 4/g-C 3N 4,Ag 2CrO 4/g-C 3N 4,Ag 2O /g-C 3N 4and Ag 2MoO 4/g-C 3N 4composite photocatalysts for the degradation of environmental pollutants were summarized.The major challenges of g-C 3N 4/Ag-based binary composite photocatalysts were reviewed and the future development trends were also forecast.Key words :g-C 3N 4;Ag-based material;binary composite photocatalyst;photocatalytic performance;environmental pollutant㊀收稿日期:2023-05-15;修订日期:2023-06-12基金项目:江苏省高等学校自然科学研究面上项目(19KJD530002)作者简介:柏林洋(1967 ),男,博士,副教授㊂主要从事光催化材料方面的研究㊂E-mail:linybai@通信作者:蔡照胜,博士,教授㊂E-mail:jsyc_czs@0㊀引㊀言随着全球经济的快速增长和工业化进程的加快,皮革㊁印染㊁制药和化工等行业排放的环境污染物总量3756㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷也不断增长㊂这些环境污染物存在成分复杂㊁毒性大㊁难以降解等特点,对人们的身体健康和生态环境产生严重威胁,已成为制约经济和社会发展的突出问题㊂如何实现环境污染物的高效降解是目前亟待解决的重要问题㊂效率低㊁能耗高及存在二次污染是利用传统处理方法处置环境污染物的主要缺陷[1]㊂光催化技术作为一种新型的绿色技术,具有环境友好㊁成本低㊁反应效率高和无二次污染等优点,在解决环境污染问题方面具有很大的发展潜力,深受人们的关注[2-4]㊂g-C3N4属于一种非金属聚合物型半导体材料,具有二维分子结构,即C原子和N原子通过sp2杂化形成的共轭石墨烯平面结构,具有适宜的禁带宽度(2.7eV)和对460nm以下可见光良好的响应能力㊂g-C3N4具有合成原料成本低㊁制备工艺简单㊁耐酸耐碱和稳定性好等特点,在催化[5]㊁生物[6]和材料[7]等领域应用广泛㊂然而,g-C3N4较小的比表面积㊁较弱的可见光吸收能力和较快的光生载流子复合率等不足导致其光量子利用率不高,给实际应用带来较大困难[8]㊂为了克服上述问题,前人提出了对g-C3N4进行形貌调控[9]㊁元素掺杂[10-11]和与其他半导体耦合[12-13]等方法㊂其中,将g-C3N4与其他半导体耦合形成异质结光催化剂最为常见㊂Ag基半导体材料因具有成本合理㊁光电性能好和光催化活性高等特点而深受青睐,但仍存在光生载流子快速复合和光腐蚀等缺陷㊂近年来,人们将Ag基材料与g-C3N4进行复合,整体提高了复合光催化剂的催化性能,并由此取得了大量极有价值的科研成果㊂本文综述了近年来g-C3N4/Ag银基二元复合光催化剂的制备方法㊁性能和应用等方面的研究现状,同时展望了未来的发展趋势,期望能为该领域的研究人员提供新的思路㊂1㊀g-C3N4/Ag基二元复合光催化剂近年来,基于Ag基半导体材料能与g-C3N4能带结构匹配的特点,构筑g-C3N4/Ag基异质结型复合光催化体系已成为国内外的研究热点㊂这类催化剂通常采用沉淀法在g-C3N4表面负载Ag基半导体材料㊂其中,Ag基体的成核和生长是关键问题㊂通过对Ag基材料成核和生长工艺的控制,实现了Ag基材料在g-C3N4上的均匀分布㊂此外,通过对g-C3N4微观结构进行调控,使其具有较大的比表面积和较高的结晶度,从而进一步提高复合光催化剂的催化性能㊂相对于纯g-C3N4和Ag基光催化剂,g-C3N4/Ag基二元复合光催化剂通过两组分的协同效应和界面作用,不仅能提高对可见光的吸收利用率,而且能有效抑制g-C3N4和Ag基材料中光生e-/h+对的重组,从而提高复合光催化剂的活性和稳定性㊂在g-C3N4/Ag基二元复合光催化材料中,以AgX(X=Cl,Br,I)/g-C3N4㊁Ag3PO4/g-C3N4㊁Ag2CO3/g-C3N4㊁Ag3VO4/g-C3N4㊁Ag2CrO4/g-C3N4㊁Ag2O/g-C3N4和Ag2MoO4/g-C3N4为典型代表㊂1.1㊀AgX(X=Cl,Br,I)/g-C3N4二元复合光催化剂AgX(X=Cl,Br,I)在杀菌㊁有机污染物降解和光催化水解产氢等方面展现出优异的性能㊂但AgX (X=Cl,Br,I)是一种光敏材料,在可见光下容易发生分解,形成Ag0,从而影响其催化活性及稳定性㊂将AgX(X=Cl,Br,I)与g-C3N4复合是提升AgX(X=Cl,Br,I)使用寿命㊁改善光催化性能最有效的方法之一㊂Li等[14]采用硬模板法制备出一种具有空心和多孔结构的高比表面积g-C3N4纳米球,并以其为载体,通过沉积-沉淀法得到AgBr/g-C3N4光催化材料㊂XRD分析显示AgBr的加入并没有改变g-C3N4的晶体结构,瞬态光电流试验表明AgBr/g-C3N4光电流密度高于g-C3N4,橙黄G(OG)染料经10min可见光照射后的降解率达到97%㊂Shi等[15]报道了利用沉淀回流法制备AgCl/g-C3N4光催化剂,研究了AgCl的量对催化剂结构及光催化降解草酸性能的影响,确定了最佳修饰量,分析了催化剂用量㊁草酸起始浓度㊁酸度和其他有机成分对光催化活性影响,通过自由基捕获试验揭示了光降解反应中起主要作用的活性物质为光生电子(e-)㊁羟基自由基(㊃OH)㊁超氧自由基(㊃O-2)和空穴(h+)㊂彭慧等[16]采用化学沉淀法制备具有不同含量AgI的AgI/g-C3N4光催化剂,SEM测试表明AgI纳米颗粒分布在层状结构g-C3N4薄片的表面,为催化反应提供了更多的活性位㊂该系列催化剂应用于光催化氧化降解孔雀石绿(melachite green,MG)的结果显示,AgI/g-C3N4(20%,质量分数,下同)的光催化性能最好,MG经2h可见光辐照后去除率达到99.8%㊂部分AgX(X=Cl,Br,I)/g-C3N4二元复合光催化剂的研究现状如表1所示㊂第10期柏林洋等:g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂降解环境污染物的研究进展3757㊀表1㊀AgX (X =Cl ,Br ,I )/g-C 3N 4二元复合光催化剂光降解环境污染物的研究现状Table 1㊀Research status of AgX (X =Cl ,Br ,I )/g-C 3N 4binary composite photocatalysts forphotodegradation of enviromental pollutantsPhotocatalytst Synthesis method TypePotential application Photocatalytic activity Reference AgBr /g-C 3N 4Sonication-assisted deposition-precipitation II-schemeDegradation of RhB,MB and MO 100%degradation for RhB,95%degradation for MB and 90%degradation for MO in 10min [17]AgCl /g-C 3N 4Precipitation Z-schemeDegradation of RhB and TC 96.1%degradation for RhB and 77.8%degradation for TC in 120min [18]AgCl /g-C 3N 4Solvothermal +in situ ultrasonic precipitation Z-scheme Degradation of RhB 92.2%degradation in 80min [19]AgBr /g-C 3N 4Deposition-precipitation II-schemeDegradation of MO 90%degradation in 30min [20]AgI /g-C 3N 4In-situ growth II-scheme Degradation of RhB 100%degradation in 60min [21]㊀㊀Note:MO-methyl orange,RhB-rhodamine B,TC-tetracycline hydrochloride,MB-methyl blue.1.2㊀Ag 3PO 4/g-C 3N 4二元复合光催化剂纳米Ag 3PO 4禁带宽度为2.5eV 左右,对可见光有很好的吸收作用,且光激发后具有很强的氧化性,在污染物降解和光解水制氢等领域有良好的应用前景[22]㊂但是,纳米Ag 3PO 4易团聚,光生载流子的快速重组使光催化活性大大降低,此外,Ag 3PO 4还易受光生e -的腐蚀,从而影响稳定性㊂Ag 3PO 4与g-C 3N 4复合可显著降低e -/h +对的重组,有效提高光催化性能㊂Wang 等[23]采用原位沉淀法获得Z-型异质结构g-C 3N 4/Ag 3PO 4复合光催化剂,并有效地提高了e -/h +对的分离效率㊂TEM 结果显示,Ag 3PO 4粒子被g-C 3N 4纳米片所覆盖,UV-DRS 结果表明,Ag 3PO 4的添加使g-C 3N 4吸收边发生红移,且吸收光强度显著增强,光降解实验结果显示,30%g-C 3N 4/Ag 3PO 4光催化剂在40min 内能去除约90%的RhB㊂胡俊俊等[24]利用了原位沉淀法合成了一系列Ag 3PO 4/g-C 3N 4复合光催化剂,研究了Ag 3PO 4和g-C 3N 4的物质的量比对催化剂在可见光下催化降解MB 性能的影响,发现在最优组分下,MB 经可见光辐照30min 后可以被完全降解㊂Mei 等[25]采用焙烧-沉淀法制备了一系列Ag 3PO 4/g-C 3N 4复合光催化剂,并用于可见光条件下降解双酚A(bisphenol A,BPA),发现Ag 3PO 4质量分数为25%时,光催化降解BPA 的性能最好,3h 能降解92.8%的BPA㊂潘良峰等[26]采用化学沉淀法制备出一种具有空心管状的Ag 3PO 4/g-C 3N 4光催化剂,SEM 结果表明,Ag 3PO 4颗粒均匀分布于空心管状结构g-C 3N 4的表面,两者形成一个较强异质结构,将其用于盐酸四环素(tetracycline hydrochloride,TC)光催化降解,80min 能降解98%的TC㊂Deonikar 等[27]研究了采用原位湿化学法合成催化剂过程中使用不同溶剂(去离子水㊁四氢呋喃和乙二醇)对Ag 3PO 4/g-C 3N 4的结构和光降解MB㊁RhB 及4-硝基苯酚性能的影响,发现不同溶剂对复合光催化剂的形貌有着重要影响,从而影响光催化性能,其中以四氢呋喃合成的复合光催化剂的催化降解性能最佳,这是由于g-C 3N 4纳米片均匀包裹在Ag 3PO 4的表面,从而促使两者界面形成较为密切的相互作用,有利于e -/h +对的分离㊂部分Ag 3PO 4/g-C 3N 4二元复合光催化剂的研究进展见表2㊂表2㊀Ag 3PO 4/g-C 3N 4二元复合光催化剂光降解环境污染物的研究现状Table 2㊀Research status of Ag 3PO 4/g-C 3N 4binary composite photocatalysts for photodegradation of environmental pollutantsPhotocatalyst Synthesis method Type Potential application Photocatalytic activity Reference g-C 3N 4/Ag 3PO 4In situ precipitation Z-scheme Degradation of BPA 100%degradation in 180min [28]g-C 3N 4/Ag 3PO 4Hydrothermal Z-schemeDecolorization of MB Almost 93.2%degradation in 25min [29]g-C 3N 4/Ag 3PO 4In situ prepcipitation II-scheme Reduction of Cr(VI)94.1%Cr(VI)removal efficiency in 120min [30]g-C 3N 4/Ag 3PO 4Chemical precipitation Z-scheme Degradation of RhB 90%degradation in 40min [31]g-C 3N 4/Ag 3PO 4In situ precipitation Z-scheme Degradation of levofloxacin 90.3%degradation in 30min [32]Ag 3PO 4/g-C 3N 4Chemical precipitation Z-schemeDegradation of gaseous toluene 87.52%removal in 100min [33]Ag 3PO 4/g-C 3N 4Calcination +precipitation Z-scheme Degradation of diclofenac (DCF)100%degradation in 12min [34]Ag 3PO 4/g-C 3N 4In situ deposition Z-scheme Degradation of RhB and phenol 99.4%degradation in 9min for RhB;97.3%degradation in 30min for phenol [35]3758㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷续表Photocatalyst Synthesis method Type Potential application Photocatalytic activity Reference Ag3PO4/g-C3N4In situ hydrothermal II-scheme Degradation of sulfapyridine(SP)94.1%degradation in120min[36] Ag3PO4/g-C3N4In situ growth Z-scheme Degradation of berberine100%degradation in15min[37] g-C3N4/Ag3PO4In situ deposition Z-scheme Degradation of ofloxacin71.9%degradation in10min[38] Ag3PO4/g-C3N4Co-precipitation Z-scheme Degradation of MO98%degradation in10min[39]g-C3N4/Ag3PO4Calcination+precipitation Z-scheme Degradation of MO,RhB and TC95%degradation for MO in30min;[40]96%degradation for RhB in15min;80%degradation for TC in30min1.3㊀Ag2CO3/g-C3N4二元复合光催化剂Ag4d轨道和O2p轨道杂化,形成Ag2CO3的价带(valence band,VB);Ag5s轨道和Ag4d轨道进行杂化,形成Ag2CO3导带(conduction band,CB),而CB中原子轨道杂化会降低Ag2CO3带隙能,从而提高光催化活性[41]㊂纳米Ag2CO3带隙能约为2.5eV,可见光响应性好,在可见光作用下表现出良好的光催化降解有机污染物特性[42-43]㊂然而,经长时间光照后,Ag2CO3晶粒中Ag+会被光生e-还原成Ag0,导致其光腐蚀,引起光催化性能下降[44]㊂Ag2CO3与g-C3N4耦合,能够有效地抑制光腐蚀,促进e-/h+对的分离,进而改善光催化性能㊂An等[45]通过构筑Z型核壳结构的Ag2CO3@g-C3N4材料来增强Ag2CO3和g-C3N4界面间的相互作用,从而有效防止光腐蚀发生,加速光生e-/h+对的分离,实现了催化剂在可见光辐照下高效降解MO㊂Yin等[46]通过水热法制备Ag2CO3/g-C3N4光催化剂,探讨了g-C3N4的含量㊁合成温度对催化剂结构和光降解草酸(oxalic acid,OA)性能的影响,获得最优条件下合成的催化剂能在45min光照时间内使OA去除率达到99.99%㊂Pan等[41]采用煅烧和化学沉淀两步法,制备了一系列Ag2CO3/g-C3N4光催化剂,TEM结果显示,Ag2CO3纳米粒子均匀分布在g-C3N4纳米片表面,且形貌规整㊁粒径均一,光催化性能测试结果表明,60% Ag2CO3/g-C3N4光催化活性最高,MO和MB分别经120和240min可见光光照后,其降解率分别为93.5%和62.8%㊂Xiu等[47]使用原位水热法构筑了Ag2CO3/g-C3N4光催化剂,光降解试验结果表明,MO经可见光辐照1h的去除率为87%㊂1.4㊀Ag3VO4/g-C3N4二元复合光催化剂纳米Ag3VO4带隙能约为2.2eV,可用于催化可见光降解环境污染物,是一种具有应用前景的新型半导体材料㊂然而,如何提高Ag3VO4光催化性能,仍然是学者研究的重点㊂构建Ag3VO4/g-C3N4异质结催化剂是提高Ag3VO4的催化性能的一种有效方法㊂该方法能够降低Ag3VO4光生载流子的复合率,拓宽可见光的吸收范围㊂Hind等[48]通过溶胶凝胶法制备出一种具有介孔结构的Ag3VO4/g-C3N4复合光催化剂,该复合催化剂经60min可见光照射能将Hg(II)全部还原,其光催化活性分别是Ag3VO4和g-C3N4的4.3倍和5.4倍,主要是由于异质结界面处各组分间紧密结合以及催化剂具有较高的比表面积和体积比,从而促进光生载流子的分离㊂蒋善庆等[49]利用化学沉淀法制备了系列Ag3VO4/g-C3N4催化剂,催化性能研究结果表明,Ag3VO4负载量为20%(质量分数)时,其光催化降解微囊藻毒素的效果最好,可见光辐照100min后降解率为85.43%,而g-C3N4在相同条件下的降解率仅为18.76%㊂1.5㊀Ag2CrO4/g-C3N4二元复合光催化剂纳米Ag2CrO4具有特殊的晶格和能带结构,其带隙能为1.8eV,可见光响应良好,是一种非常理想的可见光区半导体材料㊂然而,Ag2CrO4存在自身的电子结构和晶体的缺陷,导致其光催化效率性能较差,严重影响了实际应用[50-52]㊂将Ag2CrO4与g-C3N4复合形成异质结光催化剂是提高其光催化效率和稳定性的一种有效途径,因为Ag2CrO4在光照下产生的光生e-快速地迁移到g-C3N4表面,可避免光生e-在Ag2CrO4表面聚集而引起光腐蚀㊂Ren等[53]利用SiO2为硬模板,以氰胺为原料,合成出具有中空介孔结构的g-C3N4,再通过化学沉淀法制备了系列g-C3N4/Ag2CrO4光催化剂,并将其用于RhB和TC的可见光降解,研究发现g-C3N4/Ag2CrO4催化剂具有较高比表面积和丰富的孔道结构,在可见光辐射下表现出较高的光催化活性㊂Rajalakshmi等[54]利用水热方法合成了一系列Ag2CrO4/g-C3N4光催化剂,并将其用于对硝基苯酚的光催化降解,结果表明,Ag2CrO4质量分数为10%时,其降解率达到97%,高于单组分g-C3N4或Ag2CrO4,原因是与第10期柏林洋等:g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂降解环境污染物的研究进展3759㊀Ag 2CrO 4和g-C 3N 4界面间形成了S-型异质结,能提高e -/h +对的分离效率㊂1.6㊀Ag 2O /g-C 3N 4二元复合光催化剂纳米Ag 2O 是一种理想的可见光半导体材料,在受到光辐照后,其电子发生跃迁,CB 上光生e -能够将Ag 2O 晶粒中Ag +还原成Ag 0,而VB 上h +能够使Ag 2O 的晶格氧氧化为O 2,导致其结构不稳定㊂然而,纳米Ag 2O 在有机物污染物降解方面表现出良好的稳定性[55],这是因为Ag 2O 的表面会随着光化学反应的进行被一定数量的Ag 0纳米粒子所覆盖,而Ag 0纳米粒子作为光生e -陷阱,能够降低e -在Ag 2O 表面的富集,同时,由于光生h +具有较强的氧化性能力,既能实现对有机污染物的直接氧化,又能避免其对晶格氧的氧化,从而提高了纳米Ag 2O 光催化活性和稳定性㊂Liang 等[56]在常温下采用简易化学沉淀法制备了p-n 结Ag 2O /g-C 3N 4复合光催化剂,研究发现,起分散作用的g-C 3N 4为Ag 2O 纳米颗粒的生长提供了大量成核位点并限制了Ag 2O 纳米颗粒聚集,p-n 结的形成以及在光化学反应过程中生成的Ag 纳米粒子,加速了光生载流子的分离和迁移,拓宽了光的吸收范围,在可见光和红外光照下降解RhB 溶液过程中表现出良好的催化活性,其在可见光和红外光照下反应速率分别是g-C 3N 4的26倍和343倍㊂Jiang 等[57]通过液相法制备了一系列介孔结构的g-C 3N 4/Ag 2O 光催化剂,试验结果表明,Ag 2O 的添加显著提高了g-C 3N 4/Ag 2O 光催化剂的吸光性能和比表面积,因此对光催化性能的提升有促进作用,当Ag 2O 含量为50%时,光催化分解MB 的效果最好,经120min 可见光光照后,MB 的脱除率达到90.8%,高于g-C 3N 4和Ag 2O㊂Kadi 等[58]以Pluronic 31R 1表面活性剂为软模板,以MCM-41为硬模板,合成出具有多孔结构的Ag 2O /g-C 3N 4光催化剂,TEM 结果显示,球形Ag 2O 的纳米颗粒均匀地分布于g-C 3N 4的表面,催化性能评价表明0.9%Ag 2O /g-C 3N 4复合光催化剂光催化效果最佳,60min 能完全氧化降解环丙沙星,其降解效率分别是Ag 2O 和g-C 3N 4的4倍和10倍㊂1.7㊀Ag 2MoO 4/g-C 3N 4二元复合光催化剂Ag 2MoO 4具有良好的导电性㊁抗菌性㊁环保性,以及优良的光催化活性,在荧光材料㊁导电玻璃㊁杀菌剂和催化剂等方面有着广阔的应用前景[59]㊂但Ag 2MoO 4带隙大(3.1eV),仅能对紫外波段光进行响应,限制了其对太阳光的利用㊂当Ag 2MoO 4与g-C 3N 4进行耦合时,可以将其对太阳光的吸收范围由紫外拓展到可见光区,从而提高太阳光的利用率㊂Pandiri 等[60]通过水热合成的方法,制备出β-Ag 2MoO 4/g-C 3N 4异质结光催化剂,SEM 结果显示该催化剂中β-Ag 2MoO 4纳米颗粒均匀地分布在g-C 3N 4纳米片的表面,光催化性能测试结果表明在3h 的可见光照射下,其降解能力是β-Ag 2MoO 4和g-C 3N 4机械混合物的2.6倍,主要原因在于β-Ag 2MoO 4和g-C 3N 4两者界面间形成更为紧密的异质结,使得e -/h +对被快速分离㊂Wu 等[61]采用简单的原位沉淀方法成功构建了Ag 2MoO 4/g-C 3N 4光催化剂,并将其应用于MO㊁BPA 和阿昔洛韦的降解,结果表明该催化剂显示出良好的太阳光催化活性,这主要是因为Ag 2MoO 4和g-C 3N 4界面间存在着一定的协同效应,可有效地提高对太阳光的利用率,降低载流子的复合概率㊂2㊀g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂电荷转移机理模型研究g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂在可见光的辐照下,价带电子发生跃迁,产生e -/h +对㊂e -被催化剂表面吸附的O 2捕获产生㊃O -2,并进一步与水反应生成㊃OH,形成的三种活性自由基(h +㊁㊃O -2和㊃OH),实现水中有机污染物的高效降解(见图1)㊂而光催化反应机理与载流子的迁移机制密切相关㊂目前,g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂体系中主要存在三种不同的光生载流子的转移机制,分别为I 型㊁II 型和Z 型㊂图1㊀g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂降解有机污染物的光催化反应机理Fig.1㊀Photocatalytic reaction mechanism of g-C 3N 4/Ag-based binary composite photocatalyst for degradation of organic pollutants3760㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷2.1㊀I 型异质结载流子转移机理模型图2(a)为I 型异质结构中的光生e -/h +对转移示意图㊂半导体A 和半导体B 均对可见光有响应,其中,半导体A 的带隙较宽,半导体B 的带隙较窄,并且半导体B 的VB 和CB 均位于半导体A 之间,在可见光的照射下,e -发生跃迁,从CB 到VB,半导体A 的CB 上的e -和VB 上的h +分别向半导体B 的CB 和VB 转移,从而实现了e -/h +对的分离㊂以Ag 2O /g-C 3N 4复合催化剂为例[58],当Ag 2O 和g-C 3N 4相耦合时,因为g-C 3N 4的VB 具有更正的电势,h +被转移到Ag 2O 的VB 上,同时,光激发e -在g-C 3N 4的CB 上,其电势较负,e -便传输到Ag 2O 的CB 上,CB 上e -与O 2结合形成㊃O -2,并进一步与H +结合生成了㊃OH,而有机物污染物被Ag 2O 的价带上h +氧化分解生成CO 2和H 2O㊂2.2㊀II 型异质结载流子转移机理模型II 型异质结是一种能级交错带隙型结构,如图2(b)所示,其中半导体A 的CB 电位较负,在可见光照射下,e -从CB 上转移到半导体B 的CB 上,h +从半导体B 的VB 转移到半导体A 的VB 上,从而使e -/h +对得以分离㊂以Ag 3PO 4@g-C 3N 4为例[62],由于g-C 3N 4的CB 的电势较Ag 3PO 4低,光生e -从g-C 3N 4迁移到Ag 3PO 4的CB 上,而Ag 3PO 4的CB 电势较g-C 3N 4高,h +从Ag 3PO 4的VB 迁移到g-C 3N 4的VB 上,从而实现e -/h +对的分离,g-C 3N 4表面的h +可直接氧化降解MB,而Ag 3PO 4表面积聚的电子又会被氧捕获,产生H 2O 2,并进一步分解成㊃OH,从而加快MB 的降解㊂上述I 型和II 型结构CB 的氧化能力和VB 还原能力低于单一组分,造成复合半导体的氧化还原能力降低[63]㊂2.3㊀Z 型异质结载流子转移机理模型构建Z 型异质结光光催化剂使得e -和h +沿着特有的方向迁移,有效解决复合催化剂氧化还原能力降低问题[64]㊂Z 型异质结催化剂e -/h +对的迁移方向如图2(c)所示,e -从半导体B 的电势较高的CB 转移到半导体A 的电势较低的VB 进行复合,从而实现半导体A 的e -和半导体B 的h +发生分离㊂h +在半导体B 表面氧化性能更强,在半导体A 上e -具有较高还原特性,两者共同作用使环境污染物得以顺利降解㊂为了更好地解释Z 型异质结h +和e -迁移机理,以Ag 3VO 4/g-C 3N 4复合光催化剂为例[48],复合光催化剂经可见光激发后,Ag 3VO 4和g-C 3N 4都发生了e -跃迁,在Ag 3VO 4的CB 上e -与g-C 3N 4的VB 上h +进行复合时,e -对Ag 3VO 4的腐蚀作用被削弱,同时,也实现了g-C 3N 4的CB 上e -和Ag 3PO 4的价带上h +发生分离,g-C 3N 4的CB 上e -具有较强的还原性,将Hg 2+还原成Hg 0,而Ag 3PO 4的VB 上h +具有较强的氧化性,可将HOOH氧化生成CO 2和H 2O㊂图2㊀电子-空穴对转移机理示意图Fig.2㊀Schematic diagrams of electron-hole pairs transfer mechanism 3㊀结语和展望g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂因其较强的可见光响应和优异的光催化性能,在环境污染物的降解方面具有广阔的发展空间㊂近年来,国内外研究人员在理论研究㊁制备方法和光催化性能等多个领域取得了重要进展,为光催化理论的发展奠定了坚实的基础㊂然而,g-C 3N 4/Ag 基二元复合光催化剂在实际应用中还面临诸多问题,如制备工艺复杂㊁光腐蚀㊁光催化剂回收利用困难㊁光催化降解污染物的反应机理尚不明确等,第10期柏林洋等:g-C3N4/Ag基二元复合光催化剂降解环境污染物的研究进展3761㊀现有的光催化降解模型仍有较大的分歧,亟待深入研究㊂为了获得性能优良的g-C3N4/Ag基复合光催化剂,实现产业化应用,应进行以下几方面的研究:1)在g-C3N4/Ag基二元光催化剂的基础上,构建多元复合光催化剂,是进一步提升光生载流子分离效率的有效㊁可靠手段,也是当今和今后光催化剂的研究重点㊂2)对g-C3N4/Ag基二元光催化剂体系中e-/h+对的转移㊁分离和复合等过程进行系统研究,并阐明其光催化反应机制㊂3)针对当前合成的g-C3N4材料多为体相,存在着颗粒大㊁比表面积小㊁活性位少等缺陷,应通过对g-C3N4材料的形状㊁形貌及尺寸的调控,来实现Ag 基材料在g-C3N4材料表面的均匀分布,降低e-/h+对的重组概率,从而大幅度提高复合光催化剂的性能㊂4)Ag基材料的光腐蚀是导致光催化活性和稳定性下降的重要因素,探索一种更为有效的光腐蚀抑制机制,是将其推广应用的关键㊂5)当前合成的g-C3N4/Ag基二元复合光催化剂多为粉末状,存在着易团聚㊁难回收等问题,从而限制了其循环利用㊂因此,需要开展g-C3N4/Ag基二元复合光催化剂回收和再利用的研究,这将有利于社会效益和经济效益的提高㊂参考文献[1]㊀LIN Z S,DONG C C,MU W,et al.Degradation of Rhodamine B in the photocatalytic reactor containing TiO2nanotube arrays coupled withnanobubbles[J].Advanced Sensor and Energy Materials,2023,2(2):100054.[2]㊀DIAO Z H,JIN J C,ZOU M Y,et al.Simultaneous degradation of amoxicillin and norfloxacin by TiO2@nZVI composites coupling withpersulfate:synergistic effect,products and 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磷钨酸光催化降解有机污染物研究进展1. 引言- 研究背景介绍- 研究意义和目的- 研究的范围与内容2. 磷钨酸光催化降解有机污染物的理论基础- 磷钨酸的物化性质- 光催化反应原理- 磷钨酸光催化活性物种的形成及降解机理3. 磷钨酸光催化降解有机污染物的研究进展- 磷钨酸复合材料的制备- 磷钨酸光催化剂的性能研究- 磷钨酸光催化降解有机污染物的研究进展- 磷钨酸光催化剂的工程应用4. 磷钨酸光催化降解有机污染物的影响因素及优化策略- 影响因素的分析与探讨- 优化策略的研究和应用- 磷钨酸光催化降解有机污染物的工业应用前景5. 结束语- 研究总结及对未来研究的展望- 研究的不足之处及改进建议- 研究的贡献和意义注：此为人工智能写作助手生成的提纲，仅供参考，具体内容可根据论文要求作出调整。

第一章节：引言1.1 研究背景介绍随着工业化进程的加快以及人类生活方式的改变，有机污染物的排放问题日益突出。

有机污染物对环境和人类健康造成了严重的危害，因此对有机污染物的治理成为了当前环境保护工作的重中之重。

传统的有机污染物处理方法包括物理、化学和生物等方法，但这些方法存在着成本高、处理效率低、处理难度大等缺点。

因此，新型的治理技术备受研究者关注。

磷钨酸作为一种常用的催化剂，在光催化降解有机污染物方面具有很大的潜力。

磷钨酸光催化技术由于其低成本、高效率、无二次污染等优点，受到越来越多的关注。

因此，磷钨酸光催化降解有机污染物的研究已经成为了当前环境科学领域的热点之一。

1.2 研究意义和目的磷钨酸光催化技术在污染物治理方面有着广泛的应用前景，但是其应用仍面临一些挑战。

例如，磷钨酸光催化剂的稳定性、性能与应用的研究需要进一步提高和完善。

为了深入了解磷钨酸光催化剂在降解有机污染物方面的表现，了解其优缺点以及改进方向，本研究以磷钨酸光催化技术为基础，旨在探索磷钨酸光催化降解有机污染物的机理、影响因素以及优化策略，为其在实际环境治理中的应用提供理论基础与实践指导。

多金属氧酸盐光催化降解有机污染物研究进展综述近年来，随着工业化与城市化的迅速发展，有机污染物的排放呈现出不可忽视的增长趋势。

这些有机污染物对环境与人类健康带来严重危害，因此研究高效可持续的降解方法显得尤为重要。

在此背景下，多金属氧酸盐光催化技术逐渐受到研究者的关注，并取得了一系列研究进展。

本文将对多金属氧酸盐光催化降解有机污染物的研究进展进行综述，旨在提供参考和启发。

一、多金属氧酸盐光催化原理多金属氧酸盐光催化是一种基于可见光激发多金属氧酸盐的光电化学反应。

其原理是：多金属氧酸盐在可见光的激发下，电子从价带跃迁至导带，形成空穴和自由电子。

在光照条件下，有机污染物通过吸附在多金属氧酸盐表面，与其产生光催化反应。

这种反应通过捕获自由电子和空穴来引发有机污染物的降解，最终生成无害的物质。

二、多金属氧酸盐光催化降解有机污染物的研究进展在多金属氧酸盐光催化降解有机污染物的研究中，研究者们广泛探索了不同类型的多金属氧酸盐材料、光催化条件、催化剂表面结构和有机污染物种类等因素对降解效果的影响。

1. 多金属氧酸盐材料的选择多金属氧酸盐材料的选择对光催化降解有机污染物起着至关重要的作用。

研究发现，不同类型的多金属氧酸盐对不同有机污染物的降解具有不同的效果。

例如，钨酸盐对某些有机酸类污染物具有很好的降解性能，而钒酸盐则对某些有机染料有较高的催化活性。

因此，在实际应用中，选择合适的多金属氧酸盐材料对于提高降解效率至关重要。

2. 光催化条件的优化除了多金属氧酸盐材料的选择外，光催化条件的优化也是提高降解效率的关键因素。

研究者们发现，不同的波长、强度和光照时间对光催化反应的效果有着重要影响。

通过合理调节光催化条件，可以提高光催化反应速率和效率，从而实现更有效的有机污染物降解。

3. 催化剂表面结构的调控多金属氧酸盐催化剂表面的结构也对其光催化性能产生重要影响。

通过调控催化剂的形貌、晶体结构以及表面吸附活性位点等因素，可以增强催化剂的光吸收性能和光催化活性，提高有机污染物的降解效果。

光催化降解有机污染物的研究进展近年来，随着工业和生活水平的不断提高，有机污染物排放量不断增加，导致土壤、水体和大气环境受到严重污染。

有机污染物的种类繁多，除了传统的污染物如苯、甲苯、二恶英等之外，还有新型污染物如磺酸盐、氟化物、抗生素等，这些新型污染物具有环境毒性大、生物降解能力差的特点。

如何有效地降解这些有机污染物成为环保领域中一个重要的课题。

目前，传统治理手段主要包括化学氧化、生物降解、吸附和物理沉淀等技术，这些技术一般适用于有机污染物浓度较低的情况下，而对于浓度较高的有机污染物或难降解的新型有机污染物，则效果不尽如人意。

因此，对于难降解有机污染物的新型治理技术研究就显得尤为重要。

在此背景下，光催化技术开始走进我们的视野。

光催化技术是基于半导体材料的吸光特性，通过光致电荷分离、电荷传输等机理使有机污染物发生无害化降解的过程。

相对于传统治理技术，其具有效率高、能耗低、操作简单等优点，因此，近年来受到了广泛的关注和研究。

首先，半导体材料的选择对光催化降解工艺效果至关重要。

当前研究常用的半导体材料主要有TiO2、ZnO、Fe2O3、Cu2O等。

其中，TiO2研究最为广泛，因为其能带结构合适、化学稳定性好等因素。

但是，其缺陷是光响应谱范围窄、光生电子-空穴对复合速率快，且贵金属掺杂会导致成本增加。

因此，近年来也有学者选择其他半导体材料如ZnO进行研究。

论文[1]指出，ZnO沉积在材料基底上能够提高光催化反应的效率，其降解率在比较宽的波长区域中均表现出很高的光催化活性。

其次，催化剂的改性对反应效果也有重要影响。

传统TiO2仅在紫外波长下激发具有光催化活性，然而，目前大多数光源均为白光，因此无法实现最大化利用。

为了提高TiO2的可见光响应能力，研究人员选择改性TiO2，例如银掺杂TiO2 (Ag/TiO2)。

论文[2]指出，在Ag/TiO2催化剂的带隙范围内，无机质的吸收和Ag粒子的表面等离子激元共振的荧光共振能够吸收可见光，并在Ag的表面捕获并活化光生电子，从而增强了催化剂的活性。

光催化降解有机污染物的研究一、前言随着工业化进程的加速发展，环境问题日益凸显。

其中，有机污染物的排放与治理问题，是当前环境领域的一大难题。

光催化技术作为一种新兴的污染物治理技术，受到了越来越多的关注。

本文将针对光催化降解有机污染物的研究做具体探讨。

二、光催化技术概述光催化技术是在光催化剂的作用下，通过光的激励作用将有机污染物及其衍生物降解成无害的物质。

光催化技术有三个基本组成部分：光源、催化剂以及废水。

光源可以是可见光、紫外光或者红外光，催化剂一般采用金属氧化物或者非金属氧化物，废水是需要被治理的水污染源。

三、光催化技术的机理光催化反应的机理一般分为两种，分别是低温和高温光催化反应。

低温光催化反应是指，催化剂在低温环境下对污染物进行降解。

在这种情况下，催化剂的半导体能带结构发生变化，形成价带和导带，从而实现污染物的降解。

高温光催化反应是指，在高温环境下使用催化剂对污染物进行降解。

在这种情况下，催化剂的物理、化学性质会发生变化，从而实现有机污染物的降解。

四、光催化技术的应用光催化技术的应用广泛，包括水处理、空气净化、无机有机异味的去除、厨余垃圾发酵、家具、塑料加工等等方面。

水处理是其中最广泛的应用领域之一。

光催化技术可以有效地去除各种废水中的有机污染物和无机污染物，如有机酸、药物、染料、有机物等，同时还可以消除水的异味，比如臭气、氨味、硫化氢等。

五、光催化技术的发展趋势随着环保成为时代的主流，光催化技术在环保方面的应用趋势也在日益明显。

目前，研究人员正在通过对光催化剂的改进和优化，在提高光催化反应速率、降低光催化剂的毒性等方面加大研究力度。

同时，加强光催化器件和光催化技术的普及，不断扩大其市场应用范围。

作为一种新兴的环保技术，光催化技术的研究和应用前景相当可观。

六、总结通过对光催化降解有机污染物的研究，本文详细阐述了光催化技术的概念、机理、应用和发展趋势。

光催化技术不仅是解决环境污染、保护环境的重要技术手段，更是推动环保产业发展、变革产业结构，实现可持续发展的有力途径。

光催化降解水中污染物的研究进展摘要：水资源污染是目前世界各国普遍面临而亟待解决的问题之一. 许多有毒有害的有机污染物被水体和土壤自净的速度很慢而净化不彻底, 并且在水体中存在时间长、范围广, 对人类潜在影响很大。

光催化技术是一种新兴、高效、节能的现代污水处理技术, 开发能直接利用太阳光的光催化剂是环境领域的研究热点。

关键词：光催化、水污染、二氧化钛、光源、工艺组合1. 前言光触媒于1967 年被当时还是东京大学研究生的藤岛昭教授发现。

在一次试验中对放入水中的氧化钛单结晶进行了光线照射，结果发现水被分解成了氧和氢。

这一效果作为“本多•藤岛效果” (Hon da-Fujishima Effect )而闻名，该名称组合了藤岛教授和当时他的指导教师------ 东京工艺大学校长本多健一的名字。

由于是借助光的力量促进氧化分解反应，因此后来将这一现象中的氧化钛称作光触媒。

光触媒PHOTOCATALY是光Photo=Light + 触媒(催化剂)catalyst 的合成词。

1992 年第一次二氧化钛光触媒国际研讨会在加拿大举行，日本的研究机构发表许多关于光触媒的新观念，并提出应用于氮氧化物净化的研究成果。

因此二氧化钛相关的专利数目亦最多，其它触媒关连技术则涵盖触媒调配的制程、触媒构造、触媒担体、触媒固定法、触媒性能测试等。

以此为契机，光触媒应用于抗菌、防污、空气净化等领域的相关研究急剧增加。

中国13亿人口中，有70%饮用地下水，660多个城市中有400多个城市以地下水为饮用水源。

但是据介绍，全国90%的城市地下水已受到污染。

而另一组数据亦表明，地下水正面临严峻挑战。

2011 年，北京、上海等9 个省市对辖区内的857眼监测井进行过评价水质为I类、II类的监测井占比2%而IV类、V类的监测井多达76.8%。

自70 年代末开始, 利用光催化降解处理各类污染物废水的研究已有大量的报导。

光催化降解法可以有效地降解多种有机污染物，并将有机物全部矿化为C02 HO或毒性较小的有机物，能彻底破坏有机物，达到无害处理的要求。

光催化降解水中苯酚的研究进展水是人类生活中必不可少的资源，但随着工业、农业、生活污水等的不断排放，水污染问题越来越严重。

苯酚是一种常见的水污染物，对人类的健康和环境都会造成很大的危害。

如何有效地降解水中苯酚，成为了环境科学和工程领域的研究热点。

光催化技术因具有高效、环保和低成本等优点，在光催化降解水中苯酚的研究领域也得到了广泛关注。

一、光催化降解水中苯酚的原理光催化技术是一种化学反应活化能较低的方法，它基于光催化反应原理，通过光源的激发使得光催化剂在激发态下和污染物发生反应。

在水中苯酚的降解过程中，光源的作用是激发光催化剂，光催化剂在激发态下与水溶液中的氧气、水分子产生活性基团，与苯酚分子反应，形成一系列的中间体，最终被降解为无害的物质。

二、光催化降解水中苯酚的光催化剂光催化降解水中苯酚的过程中，光催化剂的选择对降解效果有着重要的影响。

当前常用的光催化剂有半导体类和金属有机框架类两种。

半导体类光催化剂，如二氧化钛( TiO2)、银氧化物(Ag2O)等，具有高效和稳定等特点，是应用最广泛的光催化剂。

其中，二氧化钛还可根据其晶体相和形貌进行进一步分类，如纳米晶体相的二氧化钛光催化剂具有更高的光催化性能。

金属有机框架类光催化剂，是近年来新兴的光催化剂，它是以金属离子有机配体为基础构成的多孔晶体，具有可控性强、反应活性高等优点。

例如，铜-间苯二甲酰亚胺(TPCu)材料在光催化降解苯酚的探索中呈现出了很好的反应催化活性。

在实际应用中，针对具体需要，可以选择合适的光催化剂，以提高降解效率和经济性。

三、光催化降解水中苯酚的影响因素光催化降解水中苯酚的效率受多种因素的影响，包括光催化剂的种类、光源的波长和强度、反应溶液的初始浓度和pH值、温度、氧气浓度等。

有关研究表明，光催化降解苯酚的过程中，高波长的酸性紫外线能量最大，可显著提高反应的效率；反应溶液的初始浓度越高，反应速率就更快，但过浓时会影响光源穿透度和催化剂活性等因素；溶液的pH值在一定范围内变化对反应过程的影响较小，但在超出一定范围后反应会明显降低，这是因为酸碱度对反应中产生和积累的活性中间体分子的荷电性和稳定性产生影响。

光催化在环境污染物治理中的应用研究进展江洪龙（南京大学环境规划设计研究院（江苏）有限公司江苏南京210093）摘要：光催化作为一种新型的催化手段，在环境中污染物处理等领域具有广泛的应用，比如修复污染的水体环境和土壤环境0在提倡绿色发展的当下，光催化作为一种快速高效且清洁无污染的治理方法受到了广泛的关注°光催化的两关键为光催化剂和光辐照，文章归纳了目前国内外讲光催化应用到环境治理中的各种新型光催化剂，介绍了各种光催化剂的应用范围以及优缺点，为后续的经济绿色应用型光催化剂开发研究提供研究思路和相应的经验指导。

关键词：光催化；污染物降解；环境降解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0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0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叫常见的光催化剂大多数为半导体，金属氧化物以及掺杂的金属氧化物，硫化物，磷化物等，以及无金属的光催化剂"以下重点介绍几种典型的光催化剂以及其改性和应用的研究进展"1二氧化钛二氧化钛在所有的光催化剂中，具有稳定性高，来源广泛，价格低廉等优点0自1972年日本东京大学Fujishima和Honda'2】首次报道二氧化钛光解水反应后，科研人员针对二氧化钛进行了大量的研究"但由于二氧化钛本身禁带宽度大，需要在紫外光区才能发生光催化反应，对可见光的利用率低，且电子与空穴容易复合"这一系列问题导致了光催化效率低，使其在实际中的应用受到极大地限制"因此，针对以上问题,人们做了一系列工作,以缩小二氧化钛的禁带宽度，降低其电子空穴复合率"常用的2施为对二氧化钛进行修饰和掺杂改性，从其机理上提高其光催化效率％2020年，王洪水等通过将二氧化钛与上转换发光纳米复合材料结合，制备了对太阳光全光谱具有相应的光催化剂，可以高效降解污染物0确定的最佳配比在2和10h内对甲基橙的降解率分别达到80.42%和96.24%叽而王丽艳等，以钛酸丁酯和三聚Q胺为前驱体：采用水热合成和W烧法制备了TiO2/g-C3@4异质结复合光催化剂材料0利用X-射线衍射（XRD）仪和扫描电子显微镜（SEM）表征了样品的晶相结构和微观形貌°利用可见光的直接照射下，罗丹明B的光催化降解效率比较来看,TiO2/g-C3N4异质结明显要优于纯g-C%N4和TiO2，可见光照射60min,罗丹明B的降解率达到98.5%,且详细分析了TiO z/g-C%%异质结的光催化机理叽2磷酸银与TiO2不同，磷酸银拥有较窄的禁带宽度，因此也拥有更高的量子效率°然而，磷酸银本身容易发生光腐蚀，且在水中溶解性差，这两点极大地影响了其在实际中的应用°因此，进一步提高催化剂的稳定性和光催化活性至关重要嘔2019,金等将银/酸银与3D碳纳米结,备了同时具有光催化和声催化效果的复合异质结光催化剂，可在可见光照射下一小时内降解90%的四环素"并且，可以通过调节碳纳米管海绵与磷酸银的配比来调节复合光催化剂的带隙宽度，从而调节其对光照的吸收叫2020年，汤春妮等采用W烧-沉积-光照还原法制备了g-C3N4/Ag/Ag3PO4复合材料（CAA）,在模拟太阳光下，使用CAA的光催化降解亚甲基蓝和清除氮氧化物，达到了在10min内的MB降解率为99.49%、NO清除率为63.11%的效果【典,光催化剂在体系的分性是影响光催化效的关键因素，而其可回收性则是决定环保绿色节能的关键性质°为光催化剂在水的分性,作们做一系列的,用水性的,修饰的碳纳米等；而为其性,纯等酸银在毛上，在可见光下降解亚甲基蓝评价其催化性能°在负载量为0.0301g/g（Ag s PO/羊毛）时，催化降解效果最好,降解率达95.4%,并且该催化剂回收方便:稳定性能较好，循环使用5次后130降解率仍在40%以上叫3钮及其氧化物(系化合物可以吸收可见光，且(系化合物中具有较小能带间隙，能够发挥出很好的可见光光催化活性旧监常用的(及其化合物组合有(/氧化("(/L酸(，(/N酸(，铁(复合物等!近期，曾祥V等报道了水热法制备的L酸(，可以在冷光源LED 灯的照射下降解罗丹明，甲基橙，甲基紫等难溶于水的有机污染物0室温下，次甲基蓝降解率可达98.27%【叫N酸(也是新型的(系光催化剂0刘秀等报道了&N酸(为光催化剂降解荼普生(NPX)的研究，并探究了溶液的pH对于降解效率和程度的影响，以及荼普生的降解机理:NPX分子中的C-C'C-O'C=C键断裂，在活性自由基协同氧化下发生脱竣和耗基化反应，反应所产生的中间产物结构简单，并且，这一新生的中间产物在后续继续氧化分解，进一步生成为小分子化合物，以及部分矿化成CO o 和H o O卩2&)4石墨相氮化碳(g-C3N4)g-C；N4即为石墨氮化碳，是非金属的光催化剂！寻求高活性的并且对可见光响应的半导体催化剂过程中，具有独一无二的特性，以及资源丰富的石墨相氮化碳,将其作为新一代光催化剂而被广发研究，且取得了良好效果02019年，张洁冋制备了玻璃基纳米氮化碳薄膜，来降解环境污染物邻苯二甲酸甲酯，结果显示，在太阳光照射下，3小时内对污染物的降解率达85%，且催化剂不含金属成分，可多次重复利用！使用新制备的光催化剂降解七种苯甲酰碾农药，在可见光的作用下，七种农药在23h内均发生了降解，但降解程度有一定的差异。

光催化材料降解抗生素废水研究进展目录一、内容简述 (2)1.1 背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)二、光催化材料概述 (5)2.1 光催化材料的定义与分类 (6)2.2 光催化材料的发展历程 (7)三、光催化材料降解抗生素废水原理 (8)3.1 抗生素废水的来源与危害 (9)3.2 光催化材料降解抗生素的原理 (10)四、光催化材料降解抗生素废水的研究方法 (11)4.1 实验材料与方法 (13)4.2 主流分析方法 (13)五、光催化材料降解抗生素废水的影响因素 (15)5.1 光照条件 (16)5.2 催化剂种类与浓度 (18)5.3 废水成分与浓度 (19)六、光催化材料降解抗生素废水的应用案例 (20)6.1 工业废水处理案例 (21)6.2 生活污水处理案例 (22)七、光催化材料降解抗生素废水的研究趋势与挑战 (23)7.1 研究趋势 (25)7.2 存在的挑战 (26)八、结论 (27)8.1 主要研究成果 (28)8.2 对未来研究的展望 (29)一、内容简述随着工业化和城市化进程的加速，抗生素废水排放问题日益严重，对生态环境和人类健康构成威胁。

开发高效、环保的光催化材料以降解抗生素废水成为当前研究的热点。

光催化材料在紫外光或可见光的照射下，能够利用光生电子空穴对的产生与分离，进而引发有机物的光解反应，实现污染物的有效去除。

光催化材料在抗生素废水处理方面取得了显著进展，研究者们通过调控材料的晶型结构、形貌特征以及掺杂元素等手段，提高了光催化剂的性能。

通过溶剂热法、水热法、固相反应等多种方法合成出具有优异光催化活性的材料，如TiOsub2sub、ZnO、CdS等。

研究者们还探讨了不同金属离子、有机配体等对光催化剂性能的影响，为优化光催化材料提供了理论依据。

在抗生素废水处理效果方面，光催化材料也展现出良好的应用潜力。

通过实验研究和工程应用，发现光催化材料能够有效地降解多种抗生素废水中的污染物，如四环素、氨苄西林、红霉素等。

光催化降解废水的研究进展随着现代工业化的高速发展，废水污染问题也日益突出，成为了大气、水、土壤三大环境污染之首。

废水中的有机物、无机离子、重金属离子等对环境和人类健康都有很大的危害，因此，寻找一种高效的处理废水的方法是非常必要的。

光催化技术正是一种有前景的废水处理方法，其通过光激发催化剂在表面上形成氧化物簇，从而将有机污染物氧化分解成无害物质。

光催化技术具有无毒、无害、易操作等优点，因此在废水处理领域中备受瞩目。

一、光催化废水处理原理光催化技术主要分为三个步骤：催化剂的激活、光催化作用、降解产物的处理。

催化剂的激活是指催化剂在光照下吸收能量，从而提高其在表面上的化学反应能力。

光催化作用是指污染物在光照下吸收足够的能量，从而激发其光化学反应过程，产生一系列多种的中间产物。

降解产物的处理则是指将有毒有害的中间产物降解成无毒无害的产品，从而避免对环境和人体的危害。

1、催化剂的激活光催化反应需要一个催化剂来激活，常用的催化剂有二氧化钛、氮化硼和碳化硅等。

其中二氧化钛是最常用的催化剂，其表面上的电子结构能够吸收可见光和紫外光，从而激发出高活性的电子和正孔。

2、光催化作用光催化反应发生在催化剂表面上，其原理为：在光照下，催化剂表面上的电子被激发成电子激子和正孔，电子激子具有强氧化能力，而正孔在两相界面上具有缺陷态，可以吸附有机物和水分子。

当有机物分子被光激活的电子吸附后，也会被快速地氧化分解成较小的中间产物。

3、降解产物的处理在光催化作用下产生的中间产物是有机酸、CO2、H2O等，这些产物必须通过一些方法进行降解处理。

目前最常用的方法是利用生物处理技术，将其降解成无毒无害的物质。

二、光催化废水处理的优势和局限性与传统的废水处理技术相比，光催化技术具有以下优势：1、高催化效率，寿命长光催化废水处理技术特别适合在有机废水处理和高有毒废水处理方面应用。

光催化可使有毒物质被彻底分解、降解。

2、操作简单，工艺流程短光催化废水处理技术具有易操作，工艺流程简单等优点，不需要使用高压、高温和特殊的反应器设备。

光催化污染物降解技术研究随着工业化和城市化的不断发展，环境污染问题已成为人们关注的热点话题。

其中，水污染问题较为严重。

目前，传统的水处理技术，如生物处理、化学处理等方法已经不能满足人们的需求。

因此，人们开始研究新型的水处理技术，其中光催化污染物降解技术备受关注。

1、光催化污染物降解技术的基本原理光催化污染物降解技术是一种利用光催化反应在光催化剂的作用下将有毒有害的污染物转化为无害化合物的技术。

光催化剂主要是指重金属氧化物、氮化物等物质。

在被激发后，光催化剂将可见光或紫外线中的能量转化为化学活性能量，使其降解污染物。

2、光催化污染物降解技术的优点与传统的水处理技术相比，光催化污染物降解技术有着明显的优点。

首先，光催化污染物降解技术具有高效性和稳定性。

其次，其对物质的选择性强。

光催化剂会根据不同的污染物选择不同的模式，从而降解污染物。

此外，光催化污染物降解技术有着节能、环保的特点。

相较于其他水处理技术，光催化污染物降解技术无需添加任何化学试剂，在不增加其他污染物的情况下，完成降解任务。

3、光催化污染物降解技术的应用领域目前，光催化污染物降解技术已经在很多领域得到了广泛的应用。

比如，在地下水、城市污水、有机污染物方面的处理都得到了广泛的应用。

此外，光催化污染物降解技术在环境监测、农业生产、食品加工等方面也有很多的应用价值。

4、光催化污染物降解技术的研究和发展尽管光催化污染物降解技术在很多方面都表现出了良好的应用前景，但在实际应用中，仍然存在着一些问题。

比如，在光催化剂的选择、污染物的选择、反应温度和反应时间等方面都需要不断地探索和完善。

因此，科学家们在光催化污染物降解技术的研究和发展方面仍有很长的路要走。

未来，随着技术的不断发展，相信光催化污染物降解技术将会为人们的生活和环境带来更多的福利。

结语：光催化污染物降解技术是一种非常有前途的环保技术。

其不仅有着高效性和稳定性的特点，而且具有低污染性、安全性、节能性等很多优点。