為提高納米光催化氧化水處理技術(shù)的效果和實(shí)用水平，研究者們正致力于納米催化材料的改性、納米催化劑的固定以及催化反應(yīng)器的改進(jìn)等研究，試圖在這些應(yīng)用技術(shù)環(huán)節(jié)上取得突破和創(chuàng)新。 

納米催化材料的改性技術(shù) 

        納米催化材料的氧化還原能力即光催化活性與導(dǎo)帶電子(e-)和價(jià)帶空穴(h+)的數(shù)量成正比。在納米催化材料(如TiO2)表面，e-和h+很容易復(fù)合，因此制備高活性納米光催化劑的關(guān)鍵就是如何減小二者的復(fù)合幾率。目前采取的辦法主要有貴金屬沉積、過渡金屬摻雜、復(fù)合半導(dǎo)體、表面光敏化、表面螯合及衍生作用等。通過上述處理后，納米催化劑的表面結(jié)構(gòu)和組成等特性明顯改善，而且還可能產(chǎn)生某種新的特性，從而使催化性能得到普遍提高。

納米催化劑的存在形式 

        懸浮態(tài)催化劑具有很大的比表面積，能充分吸收光子的能量，因此光降解效率很高，但以這種形式存在的催化劑無法連續(xù)使用，活性成分損失較大，且在水溶液中還易于凝聚，后期處理過程較繁瑣，因而阻礙了該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)用化。繼懸浮態(tài)存在形式之后，催化劑固定技術(shù)與載體的選擇成為納米光催化氧化技術(shù)研究的一個(gè)重要方面。納米催化劑被固定后，光催化活性都有不同程度的降低，因此選擇合適的催化劑載體和負(fù)載方式是研究的重點(diǎn)。沿用以往常規(guī)催化劑固載技術(shù)的研究思路，納米催化劑的載體可選用多種材料，如玻璃、海砂、硅膠、陶瓷、不銹鋼材料、鎳網(wǎng)、活性炭、多孔介質(zhì)等。有研究表明，不透明的漂浮載體幾乎對(duì)光催化劑的活性無影響。

催化反應(yīng)器設(shè)計(jì) 

        光催化氧化法降解水中不同類型污染物在試驗(yàn)研究階段獲得了許多成功的案例，但中試規(guī)模的處理至今尚未獲得成功。有研究者認(rèn)為，光催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)是這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的關(guān)鍵。由此不難想象，在以納米材料作光催化劑的水處理工程中，光催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)同樣是關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)�；诔Ｒ�(guī)光催化劑而設(shè)計(jì)的光催化反應(yīng)器種類很多，但若直接將它們用作納米催化劑的反應(yīng)器，其實(shí)用功效有待驗(yàn)證。當(dāng)前，已有研究者對(duì)此進(jìn)行了試驗(yàn)并取得了一些有針對(duì)性的研究成果。

TiO2光催化氧化反應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)

        優(yōu)點(diǎn)：TiO2光催化氧化反應(yīng)催化劑易分離和重復(fù)使用。反應(yīng)條件溫和，通常在常溫、常壓進(jìn)行，易操作。不會(huì)產(chǎn)生二次污染。

        缺點(diǎn)：光生電子和空穴對(duì)的轉(zhuǎn)移速度慢，復(fù)合率較高，導(dǎo)致光催化量子效率低，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率較低。通常只能用紫外光活法，太用光利用率低。

常見的光催化材料
 

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