光催化氧化反应的研究进展
光催化氧化技术在水处理中的应用及研究进展
光催化氧化技术在水处理中的应用及研究进展摘要：介绍了光催化氧化的机理,就TiO2固定化制备、改性、光催化氧化在降解废水中有机污染物、无机污染物以及饮用水处理中的研究进展进行了阐述,提出了今后的发展方向。
关键词：纳米二氧化钛,光催化氧化,水处理,研究进展光催化氧化技术是一种新兴的水处理技术。
1972年,Fu- jishima和Honda[1]报道了在光电池中光辐射TiO2可持续发生水的氧化还原反应,标志着光催化氧化水处理时代的开始。
1976年, Carey等[2]在光催化降解水中污染物方面进行了开拓性的工作。
此后,光催化氧化技术得到迅速发展。
光催化技术具有反应条件温和、能耗低、操作简便、能矿化绝大多数有机物、可减少二次污染及可以用太阳光作为反应光源等突出优点,在难降解有机物、水体微污染等处理中具有其他传统水处理工艺所无法比拟的优势,是一种极具发展前途的水处理技术,对太阳能的利用和环境保护有着重大意义。
1TiO2光催化剂的特性及光催化氧化机理TiO2有锐钛矿型、金红石型和板钛矿型三种晶型。
同样条件下,锐钛矿型的催化活性较好。
在众多光催化剂中,TiO2是目前公认的最有效的半导体催化剂,其特点有:化学性质稳定,能有效吸收太阳光谱中弱紫外辐射部分,氧化还原性极强,耐酸碱和光化学腐蚀,价廉无毒。
目前对光催化的机理研究尚不成熟,一般认为光催化氧化法是以N型半导体的能带理论为基础。
TiO2属于N型半导体,其能带是不连续的,在充满电子的低能价带(VB) 和空的高能导带(CB)之间存在一个禁带,带隙能为3.2 eV,光催化所需入射光最大波长为387.5 nm。
当λ≤387.5 nm 的光波辐射照射TiO2时,处于价带的电子被激发跃迁到导带,生成高活性电子(e-),同时在价带上产生相应的空穴(h+),从而形成具有高度活性的电子/空穴对,并在电场作用下分离,向粒子表面迁移,既可直接将吸附的有机物分子氧化,也可与吸附在TiO2表面的羟基或水分子反应生成氧化性很强的活性物质氢氧自由基·OH。
新型光电催化反应研究进展
新型光电催化反应研究进展随着环境污染问题日益严重，人们开始更加关注环保技术的研究和应用。
在这其中，光电催化反应技术是一种被广泛关注和研究的技术，它具有环保、高效、可持续等特点，被认为是未来环保技术的发展方向之一。
本文将介绍新型光电催化反应研究的进展和应用前景。
一、什么是光电催化反应技术光电催化反应技术是一种将光能转化成电能，并最终催化化学反应的技术。
其基本原理是光照射所激发出的光子，使得半导体表面的电子被激发，产生导电性，这些激发的电子和空穴在光电极表面不断传递，直到达到催化剂表面，从而使得化学反应发生。
光电催化技术可以应用于环境治理、化学合成、能源利用等领域。
二、新型光电催化反应研究进展1.纳米材料在光电催化反应中的应用光电催化反应技术中使用的光电极通常由半导体材料构成，而纳米材料作为半导体材料中的一种，因其具有较大的比表面积、可控性和可重复性等特点而被广泛应用。
目前，不同形状、尺寸的纳米材料如氧化锌纳米棒、二氧化钛纳米管等的光电催化反应能力也被不断研究和改善。
2.新型光催化剂的研究光催化剂是光电催化反应过程中需要的关键物质，目前已经发现许多光催化剂如Pt、Pd、Au等能够促进光电催化反应中一些关键步骤的发生。
近年来，很多科学家也致力于研究新型的光催化剂如红外光响应型催化剂、多金属催化剂等，以提高光电催化反应的效率和选择性。
3.光电催化反应在环境治理中的应用光电催化反应技术在环境治理中有着广泛的应用前景。
如：二氧化碳的催化还原、催化降解有机污染物、除臭、除烟霾和水处理等等。
例如，光电催化反应可以降解污水中的有机物，同时还能将其中的有害物质光解为更稳定的物质，从而避免污染的扩散。
三、新型光电催化反应技术的应用前景目前，光电催化反应技术的研究日渐成熟，其在环境治理、能源利用、化学合成等领域的应用前景非常广阔。
相比传统的环保技术，光电催化反应技术具有不需要使用大量的能量、反应过程中产生的固体废物量少等优点，将为人类未来可持续发展提供新的思路。
光催化技术在去除氮氧化物方面的研究进展
光催化技术在去除氮氧化物方面的研究进展摘要：作为大气污染的源头之一的氮氧化物，不仅破坏自然环境，还严重危害人类健康。
光催化技术被环保界认定为当今世界最理想的环境净化技术，适用于浓度较低，排放源不稳定的污染场所中。
在处理低浓度氮氧化物方面有优异的效果。
本文综合国内外相关文献，对光催化技术原理及现有方法作出阐述，并对未来光催化剂的应用提出展望，以期为光催化技术的的科研工作提供参考。
关键词：大气净化；氮氧化物；光催化；1前言环境污染问题依旧严峻，长期积累下的环境问题存在治理难，见效慢的缺点。
大气污染危害人类的的身体健康，影响人类的生存与经济发展。
氮氧化物会引起臭氧损耗、光化学烟雾、雾霾、酸雨和全球变暖等污染问题。
此外，氮氧化物会刺激呼吸系统，损害人体的心、肝、脾、肾、肺等器官。
因此，去除氮氧化物，降低其对人体的慢性伤害有重要意义[1]。
光催化技术在能源和环境领域有着重要应用前景，具有安全、高效、环境友好的特点。
光催化技术将自然界存在的光能转化为为化学能，不产生二次污染和资源浪费[2-3]。
植物的光合作用是存在于自然界中的最典型的光催化反应。
2光催化原理光照射在催化剂上，催化剂为半导体，常用的半导体催化剂材料为n型半导体。
半导体能带不连续，在光能的激发下，价带电子跃迁至导带，产生电子和空穴，即光生载流子，载流子与周围空气中存在的水分子或氧气分子发生反应，将光能转化为化学能，产生氧化能力很强的自由基，通过氧化还原反应，将污染物转化为无毒害的物质。
现有研究中常通过抑制电子空穴复合、掺杂合适的半导体材料使电子空穴更易发生跃迁、增加半导体催化剂的光吸收性等手段提高催化剂的光催化性能。
3光催化方法光催化法因反应条件温和，室温常压下即可进行，操作便捷等特点而被广泛研究。
常用的光催化去除氮氧化物的方法有三种：光降解、光催化还原和光催化氧化。
（1）光降解光降解是指物质在光的作用下分解的过程，将氮氧化物分步解离为氮原子和氧原子，重组得到氮气和氧气的过程[3]。
n2o光催化
N2O光催化一、引言光催化是一种利用光能驱动化学反应的技术，近年来在环境保护、能源转换和合成化学等领域受到了广泛关注。
N2O光催化是其中的一种重要分支，利用特定的光催化剂可以将氮气（N2）直接转化为有价值的化学品，如氨气（NH3）和硝酸盐（NO3-）。
这一过程不仅有助于解决全球氮素过剩的问题，还有潜力为可持续能源和化学品生产提供新的途径。
本文将详细介绍N2O光催化的基本原理、应用领域、最新研究进展和未来发展方向。
二、N2O光催化的基本原理N2O光催化反应涉及光能驱动下的氮气还原和氧化过程。
具体来说，这一过程包括以下几个步骤：1.光能吸收：光催化剂吸收光能，将其转化为激发态的电子。
2.电荷分离：激发态的电子和空穴在催化剂表面分离，产生具有氧化还原能力的电子和空穴。
3.氮气吸附和活化：氮气在催化剂表面吸附和活化，形成吸附态的氮分子或氮原子。
4.还原/氧化反应：电子和空穴分别与吸附态的氮分子或氮原子发生还原或氧化反应，生成相应的氮化物或氮氧化物。
5.产物的脱附和分离：生成的产物从催化剂表面脱附，并分离为最终产物。
其中，催化剂的设计与制备是N2O光催化的关键。
不同的光催化剂具有不同的能带结构和表面性质，从而影响电子和空穴的分离与迁移，以及与氮气的吸附和反应性能。
因此，研发高效的光催化剂是实现N2O光催化的重要前提。
三、N2O光催化的应用领域N2O光催化在多个领域具有广泛的应用前景：1.合成氨：通过N2O光催化可以将氮气转化为氨气，作为一种重要的化肥和化工原料。
这不仅可以解决全球氮素过剩的问题，还有助于提高农作物的产量。
2.硝酸盐合成：利用N2O光催化可以将氮气转化为硝酸盐，作为重要的化工原料和燃料添加剂。
硝酸盐可用于制造多种化学品、炸药和染料等。
3.含氮有机物合成：N2O光催化还可用于合成多种含氮有机物，如硝基化合物、胺类和氮杂环化合物等。
这些化合物在医药、农药、染料和材料科学等领域具有广泛的应用。
4.氮氧化物去除：另一方面，N2O光催化可以用于处理氮氧化物污染，如硝酸根离子（NO3-）和亚硝酸根离子（NO2-）。
气相光催化氧化降解卤代烃的研究
气相光催化氧化降解卤代烃的研究引言近年来，卤代烃的大量排放对环境和人类健康造成了严重的影响。
因此，开展降解卤代烃的有效方法的研究和开发具有重要意义。
气相光催化氧化技术作为一种潜在的治理污染物的方法备受关注。
本文旨在综述近年来关于气相光催化氧化降解卤代烃的研究进展，并探讨其工艺、机理以及应用前景。
1. 气相光催化氧化技术的原理气相光催化氧化技术是一种利用光催化材料催化氧化有机污染物的方法。
该技术的主要原理是在光照条件下，光催化剂吸收光能并激发电子，从而生成高度活跃的自由基或电子-空穴对。
这些活性物种可以与有机污染物发生氧化反应，将其降解为无害的物质。
常见的光催化剂包括二氧化钛（TiO2）、二氧化锌（ZnO）等。
气相光催化氧化技术具有操作简单、无二次污染以及能耗低等优点，在有机废气治理中具有广阔的应用前景。
2. 气相光催化氧化降解卤代烃的工艺研究2.1 光催化剂的选择与制备光催化剂的选择是进行气相光催化氧化降解卤代烃研究的关键之一。
目前广泛研究的光催化剂主要包括TiO2和ZnO等。
其中，TiO2因其优良的光催化性能广泛应用于该技术中。
制备光催化剂的方法包括溶胶-凝胶法、水热合成法等。
2.2 光催化反应条件的优化在气相光催化氧化降解卤代烃的研究中，光催化反应条件的优化对反应效果具有重要影响。
常用的优化条件包括光照强度、反应温度、催化剂浓度以及卤代烃浓度等。
通过调节这些条件，可以提高催化剂的利用效率，加快卤代烃的降解速率。
2.3 卤代烃的降解效果评价为了评估气相光催化氧化降解卤代烃的效果，需要确定一些评价指标。
常用的指标包括降解率、TOC（总有机碳）去除率以及降解产物的种类和浓度等。
这些指标可以评估催化剂的活性和稳定性，为工艺改进提供依据。
3. 气相光催化氧化降解卤代烃的机理研究3.1 光生电荷的产生与传递光催化剂在光照条件下通过吸收光能激发电子，形成正向空穴和负向电子。
光生电荷的产生和传递是气相光催化氧化降解卤代烃过程中的关键环节。
关于光催化氧化技术的综述研究
关于光催化氧化技术的综述研究光催化氧化技术是一种利用光能和催化剂促进氧化反应的技术，已经被广泛应用于环境治理、能源生产和化工等领域。
本文将综述光催化氧化技术的原理、应用、发展现状和未来趋势，以期为相关领域的研究和实践提供参考。
一、光催化氧化技术的原理光催化氧化技术是通过使用光或其他辐射能源来激活催化剂，促进催化剂表面上的氧化还原反应。
具体来说，当光能照射到催化剂表面时，催化剂会吸收能量，激发电子跃迁至导带，从而形成电子-空穴对。
这些电子-空穴对可以参与表面吸附分子的还原和氧化反应，从而促进氧化反应的进行。
光催化氧化技术的核心是催化剂的光谱响应和电子传递过程。
1. 环境治理光催化氧化技术在环境治理领域有着广泛的应用。
利用光催化氧化技术可以将废水中的有机物、重金属和污染物转化为无害物质，达到废水处理和环境保护的目的。
光催化氧化技术还可以用于空气净化，例如将空气中的有害气体如二氧化硫、氮氧化物等转化为无害物质，净化空气质量。
2. 能源生产光催化氧化技术还可以应用于能源生产领域。
利用光催化氧化技术可以将太阳能转化为化学能，通过光催化水分解来产生氢气，从而实现可再生能源的生产。
光催化氧化技术还可以应用于光电池、光催化还原CO2等领域，为能源生产提供新的技术途径。
3. 化工领域在化工领域，光催化氧化技术可以应用于有机合成、催化剂制备、催化反应等方面。
利用光催化氧化技术可以实现对有机物的特定官能团氧化反应，产生具有特定结构和性质的有机化合物。
光催化氧化技术还可以应用于催化剂的制备，例如通过光催化合成法来制备铁氧化物等催化剂。
目前，光催化氧化技术已经取得了一系列的研究进展和应用成果。
在催化剂方面，研究人员已经合成了多种高效的光催化剂，如TiO2、ZnO、CdS、WO3等，这些催化剂在光催化氧化反应中具有较高的活性和稳定性。
在反应系统方面，研究人员已经开发了多种光催化氧化反应体系，如溶液相、气相和固相反应等，这些反应体系在各自领域已经取得了一定的应用效果。
光催化研究进展范文
光催化研究进展范文光催化研究的核心在于光催化剂的设计与合成。
光催化剂是指能够吸收光能并将其转换为化学能的物质，常用的光催化剂有半导体纳米材料和金属有机骨架材料。
近年来，研究者通过调控光催化剂的结构、组成和形貌，不断提高其光吸收和光电转化效率，实现了一系列高效的光催化反应。
光催化研究的应用领域非常广泛，主要包括环境治理和能源转换两方面。
在环境治理方面，光催化技术可用于有机污染物的降解、废水处理和空气净化等。
光催化剂通过吸收光能产生电子和空穴，可利用其高度活性的电子和空穴参与有机物的降解和氧化反应，从而高效去除有毒有害物质。
在能源转换方面，光催化技术可用于光电催化水分解制氢、光电化学蓄能、太阳能电池等。
利用太阳能进行催化反应可以实现能源的可再生和可持续利用，有望解决当前面临的能源危机问题。
在光催化研究领域，近年来取得了一系列重要的进展。
例如，研究者通过合成一系列具有特殊结构的半导体纳米材料，如纳米线、纳米片等，提高了光催化剂的光吸收能力和界面活性。
通过改变材料的能带结构和表面修饰，可调控其电子和空穴的迁移和分离效果，从而提高光催化反应的效率。
此外，随着金属有机骨架材料的发展，对光催化剂的设计和合成提供了新的途径。
金属有机骨架材料具有大孔径、高表面积和丰富的活性位点等特点，可用于气态污染物的吸附和催化转化。
光催化研究还面临一些挑战和问题。
首先，光催化剂的稳定性和寿命是制约其应用的关键因素。
光催化剂在长时间的光照和反应过程中易发生晶格缺陷和表面上的活性位点疲劳，导致催化活性的降低。
其次，光催化剂的制备成本较高，且合成过程中存在一定的环境和安全隐患。
因此，如何降低光催化剂的成本、提高其稳定性和寿命，是当前光催化研究亟需解决的问题。
总之，光催化研究在环境治理和能源转换方面有着广阔的应用前景。
随着光催化剂的设计和制备工艺的不断进步，相信在不远的将来将会有更多的高效光催化剂问世，为解决环境污染和能源危机问题做出更大的贡献。
光催化氧化技术进展
3.TiO2光催氧化基本原理
半导体光催化作用机理以能带理论为基础.TiO2光催 氧化基本原理可以通过以下几个过程进行解释.
〔1〕带间跃迁：当能量大于或等于TiO2禁带宽度即 波长小于378.5nm的光照射TiO2时,其价带上的电 子受光激发跃迁到导带,称为间带跃迁.
〔2〕电子-空穴对<e--h+>的产生：被激发的电子从 价带进入导带后,在导带上产生带负电的高活性光 生电子<e->,在价带上留下带正电荷的空穴<h+>, 即生成电子-空穴对.电子和空穴在电场力和扩散 的作用下迁移到TiO2粒子表面,如果粒子表面已经 存在被吸附的有机物或无机物,则更容易发生氧化 还原反应.
• 作为新型的高级氧化技术,光催化氧化法已成为环 境治理的前沿领域和研究热点,利用光催化氧化有 望实现有机物的深度矿化.现阶段实现工业化的主 要困难是催化剂的光催化效率低,氧化剂难于分离, 不能充分利用太阳能,合适载体的选择以及光催化 反应器不适合工业生产等一系列问题.不过随着这 些问题的逐步解决,光催化氧化技术在水处理领域 将会有良好的市场前景和社会经济效益.
• TiO2+hv→TiO2+e-+h+
• h++e-→复合+能量<hv'<hv或热能>
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杨尧（浙江大学材料与化学工程学院，浙江杭州３１００２７）摘要：概述了光催化氧化技术降解废水废气的原理，影响因素，提高光催化剂活性的途径，以及光催化技术在有机合成中的应用。
制备高效的催化剂，解决太阳光的利用问题，开发光催化反应器将是今后研究的重点。
关键词：光催化氧化；光催化反应器以太阳能化学转化和储存为主要背景的半导体光催化特性的研究始于１９１７年，１９７２年Ｆｕｊｉｓｈｉｍａ和Ｈｏｎｄａ在Ｎａｔｕｒｅ杂志发表关于ＴｉＯ２电极分解水的论文标志着光催化新时代的开始。
１９７７年Ｂａｒｄ提出利用半导体光催化反应处理工业废水中的有害物质以后，在半导体微粒悬浮体系中进行光催化消除污染物的研究日趋活跃起来。
光催化过程采用半导体材料作为光催化剂，在常温常压下进行，如果利用太阳光作光源，则可大大降低污水处理费用。
更主要的是，光催化技术可将污染物降解为无毒的无机小分子物质如ＣＯ２、Ｈ２Ｏ及各种相应的无机离子而实现无害化，为治理水污染提供了一条新的、有潜力的途径。
科学技术的进步和对光催化技术广泛而深入的研究，使光催化技术得到迅速发展。
除了利用半导体材料来进行光催化氧化降解废水、废气以外，也有不少研究机构利用该技术为有机合成提供了一条新途径。
１光催化氧化处理废水、废气的研究现状１．１ＴｉＯ２光催化氧化处理废水、废气的原理１９７６年Ｇａｒｅｙ等首先应用二氧化钛光催化降解水中的氯代联苯并取得成功。
三十多年来，ＴｉＯ２光催化氧化技术迅速发展，研究者已利用ＴｉＯ２催化降解了水和空气中几千种不同的有毒化合物，其中包括许多难解有机化合物，如有机氯化物、农药、氯酚类、染料类以及近年来倍受人们关注的环境荷尔蒙类物质。
因此，可以说ＴｉＯ２光催化技术是国内外的研究前沿和开发热点。
ＴｉＯ２是一种多晶形的化合物，目前研究最多的是锐钛矿型ＴｉＯ２。
它是一种Ｎ型半导体材料，它的光催化活性高，反应速率快，对有机物的降解无选择性且能使之完全矿化。
它的能带结构一般由填满电子的低能价带和空的高能导带构成，它们之间由禁带分开，其禁带宽度为３．２ｅＶ，根据λｇ（ｎｍ）＝ｌ２４０／Ｅｇ（ｅＶ）可知，其激发波长为３８７．５ｎｍ。
当吸收了波长小于或等于３８７．５ｎｍ的光子后，价带电子被激发，越过禁带进入导带，形成带负电的高活性电子ｅ－，同时在价带上产生带正电的空穴ｈ＋。
在电场的作用下，电子与空穴发生分离，迁移到粒子表现的不同位置。
热力学理论表明，电子具有还原性，空穴具有氧化性。
吸附在ＴｉＯ２表面的氧俘获电子形成Ｏ２－，分布在表面的ｈ＋可以将吸附在ＴｉＯ２表面ＯＨ－和Ｈ２Ｏ分子氧化成・ＯＨ自由基，而・ＯＨ自由基的氧化能力是水体中存在的氧化剂中最强的，能氧化大多数的有机污染物及部分无机污染物，并将其最终降解为ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等无害物质。
由于・ＯＨ自由基对反应物几乎无选择性，因而在光催化氧化中起着决定性的作用。
１．２影响光催化氧化的因素以ＴｉＯ２为例，ＴｉＯ２的粒径小，光生电子和空穴从ＴｉＯ２体内扩散到表面的时间短，它们在ＴｉＯ２体内的复合几率减小，到达表面的电子和空穴数量多，因此光催化活性高。
此外，粒径小，比表面积大，有助于氧气及被降解有机物在ＴｉＯ２表面的预先吸附，则反应速率快，光催化效率必然增大。
当颗粒大小为１～１０ｎｍ时，出收稿日期：２００７－０１－１８作者简介：杨尧（１９８３￣），男，浙江大学材料与化学工程学院化工所研究生，应用化学专业。
主要从事精细有机化工产品的合成与研究。
光催化氧化反应的研究进展文章编号：１００６－４１８４（２００７）０５－００１７－０５现量子尺寸效应。
量子尺寸效应会导致禁带变宽，并使能带蓝移。
禁带变宽使电子一空穴具有更强的氧化能力，使半导体的光效率增加。
尽管ＴｉＯ２粒子小，量子尺寸效应使禁带变宽，并使导带能级负移，价带能级正移，导致催化剂的氧化还原能力增强。
但锐钛矿型ＴｉＯ２的禁带宽度为３．２ｅＶ，用波长等于或小于３８７ｎｍ的光照射下，价带电子被激发到导带形成电子一空穴对。
如果禁带变宽，所需激发光的能量升高，即必须用波长比３８７ｎｍ更短的光源，太阳光利用率更低，甚至无法利用太阳光。
氧气在光催化降解有机污染物中起着重要的作用。
它通过与光生电子反应生成超氧离子Ｏ２－，一方面抑制了光生电子与光生空穴的复合，另一方面超氧离子Ｏ２－在溶液中通过一系列的反应形成Ｈ２Ｏ２，Ｈ２Ｏ２再生成羟基自由基・ＯＨ。
一般，如果污染物是非极性的，则在光催化降解时受ｐＨ值的影响不大；如果污染物是极性的，则在有利于其在ＴｉＯ２表面吸附的ｐＨ值条件下，其光催化效率高。
温度对催化的效果影响不大。
强氧化剂如Ｋ２Ｓ２Ｏ８、Ｈ２Ｏ２、ＮａＩＯ４、ＫＢｒＯ４等加入光催化体系中均可大大提高催化氧化速率，其原因是氧化剂作为良好的电子受体能俘获ＴｉＯ２表面的光生电子ｅ－，抑制了电子与空穴的复合，而且强氧化剂本身可直接氧化有机物。
至于光照强度，总的来说，相当强的灯或集中的太阳光源，其光量子效率较差。
由此可见光强过大并不一定有效，这是由于光强太大时，存在中间氧化物在催化剂表面的竞争性复合，或随着光强增加，一方面电子与空穴的数量增加，电子与空穴复合的数量也增加，另外产生的羟基自由基会自反应生成Ｈ２Ｏ２，而Ｈ２Ｏ２氧化有机物的速率比自由基要慢的多。
１．３Ｂｉ２０３的光催化氧化［１］亚硝酸盐主要存在于化工、化学制药、橡胶工业、染料工业、油漆颜料和纺织工业的生产废水中。
亚硝酸盐都有毒，温血动物一次射入亚硝酸盐最小致死剂量为２０ｍｇ／ｋｇ，其毒性比硝酸盐对温血动物最小致死剂量（１１７ｍｇ／ｋｇ）大得多。
尤其它进入人体后，在特定条件下会转化为致癌物质———亚硝胺。
因而对于含有较高浓度的亚硝酸盐废水必须进行处理。
崔玉民教授用半导体催化剂Ｂｉ２Ｏ３对含亚硝酸盐的废水处理进行了研究，并与ＣｄＳ作了比较。
研究表明，Ｂｉ２Ｏ３光催化活性比ＣｄＳ高得多。
这可以从Ｂｉ２Ｏ３、ＣｄＳ的禁带宽度及氧化电位加以解释（Ｂｉ２Ｏ３：Ｅｇ＝２．６ｅＶ，氧化电位Ｅ＝２．７Ｖ；ＣｄＳ：Ｅｇ＝２．１２ｅＶ，氧化电位Ｅ＝１．６Ｖ），尽管ＣｄＳ禁带宽度较小，对可见光的吸收范围较大，但Ｂｉ２Ｏ３的氧化电位比ＣｄＳ的氧化电位高１．１Ｖ，因此Ｂｉ２Ｏ３的光催化氧化能力比ＣｄＳ的光催化氧化能力强得多。
另外，ＣｄＳ发生光溶作用，而Ｂｉ２Ｏ３很稳定，不发生光溶作用，因此Ｂｉ２Ｏ３的光催化活性较高，在一定的条件下，亚硝酸盐的氧化率达到了９７％。
１．４ＷＯ３的光催化氧化作为半导体催化剂的ＷＯ３与ＴｉＯ２具有相等的禁带宽度（均为３．２ｅＶ）和相似的能带结构，因而应和ＴｉＯ２有着相近的光催化氧化性能。
ＷＯ３的能带结构由一个不连续的、充满电子的低能价带（ＶＢ）和空的高能导带（ＣＢ）组成，它们之间被禁带隔开。
当用能量大于禁带宽度的ＵＶ光照射时，价带电子ｅ－就会吸收光能激发跃迁至导带使导带有负电荷具有还原性，价带产生空穴ｈ＋具有氧化性。
这些电子和空穴迁移到催化剂表面与水、溶解氧等反应生成具有强氧化作用的自由基・ＯＨ并进一步和废水中的纤维素、木质素等有机污染物发生反应使其最终降解为ＣＯ２和水。
ＷＯ３难溶于水，性能稳定，根据λｇ（ｎｍ）＝ｌ２４０／Ｅｇ（ｅＶ）知其激发波长为３８８ｎｍ，在紫外光的辐射波长（２００～４００ｎｍ）范围内，故光源选用紫外光。
解恒参［２］等人用ＷＯ３／Ｈ２Ｏ２／ＵＶ系统处理经预处理的石灰法草浆纸浆得到了较好的处理效果，出水ρ（ＣＯＤＣｒ）＝５０ｍｇ／Ｌ，去除率达到９４％以上，达到造纸废水排放标准。
另外曹婧［３］等人以紫外灯为光源，由吸附性能较高的活性炭（ＡＣ）和光催化性能较高的三氧化钨，制成兼有吸附性能和光催化性能的复合催化剂ＷＯ３／ＡＣ来降解亚甲基蓝，经降解后，亚甲基蓝的浓度降到了３％，且该体系能够得到多次重复利用。
１．５氧化亚铜的光催化氧化Ｃｕ２Ｏ粒子在太阳光的照射下，能够使水分解为氢气和氧气，与ＴｉＯ２受到紫外光照射下能够分解水为氢气和氧气的现象是一致的。
黄智［４］等人用硼氢化钠还原二价铜离子，制备了Ｃｕ２Ｏ粒子，研究了其在仿太阳光源的照射下，对难降解有机物对氯硝基苯的光降解效果及降解动力学。
实验表明，降解后有机碳减少７０％以上，表明绝大部分对氯硝基苯已降解成为无机碳。
加大催化剂的用量，光降解率反而下降。
有可能是因为有机物与催化剂在强烈搅拌下形成了混浊液，过多的颗粒产生光散射，使有效光强度降低，也使得溶液中央的Ｃｕ２Ｏ粉末不能很好地受到光照射，导致量子产率下降所致。
２光催化氧化合成有机中间体２．１合成农药中间体二氯乙酰氯（ＤＣＡＣ）二氯乙酰氯是有机合成中极为重要的酰化剂、氯酰化剂和环酰化剂。
广泛用作农药杀虫剂和陈草剂的重要中间体，在助剂、医药合成领域亦有广泛的用途，进行ＤＣＡＣ的开发应用研究，对发展我国精细化工产品具有积极的现实意义。
目前合成ＤＣＡＣ的方法主要有光气法，即以ＤＭＦ为溶剂，将二氯乙酸溶解于其中，通入光气，发生酰氯化反应得到ＤＣＡＣ，再经过蒸馏处理得到成品。
该法存在的问题是光气运输储藏不方便，一旦泄漏会产生重大的安全事故。
氯化亚砜法是指在一定温度下，以活性碳为催化剂，二氯乙酸经氯化亚砜氯化得到ＤＣＡＣ该法由于污染太严重，不符合环保的要求。
我国目前主要采用三氯化磷法，以氯化钙、氯化镁和其他适量的一价金属氯化物组成复合催化剂，在一定温度下以三氯磷或五氯化磷与二氯乙酸反应得到ＤＣＡＣ。
该方法由于上游产品的来源有一定的限制，且产品杂质多，污染也比较严重。
另外蓝晶有机化工厂采用引发剂－非光催化剂法生产ＤＣＡＣ［５］。
此法是三氯乙烯和氧气在较高温度和高压力下，经引发剂和非光催化剂双重作用而制得ＤＣＡＣ。
反应方程式如下：引发剂的作用是提高三氯乙烯的氧化速度和转化率，一般是过氧化物和偶氮类，如偶氮二异丁腈。
催化剂的作用则使产生的三氯环氧乙烷重排生成ＤＣＡＣ，常用胺类物质做催化剂，如三乙胺。
反应中产生的光气和氯化氢气体由碱液吸收。
而采用光催化氧化法则是一条比较有前途的方法。
该法是向沸腾的三氯乙烯中通入干燥的氧气，在紫外光的催化作用下，进行氧化作用，获得ＤＣＡＣ，收率为７５％。
目前国内尚未实现工业化生产。
而国外采用大功率的紫外灯照射，收率可达９９％以上。
利用此法合成ＤＣＡＣ，工艺相对简单，产品纯度高，污染少，前景非常看好。
２．２合成农药中间体三氯乙酰氯（ＴＣＡＣ）ＴＣＡＣ是一种重要的农药中间体，用于杀虫杀螨剂毒死蜱、甲基毒死蜱及除草剂绿草定等农药的合成，目前国内许多科研单位及生产企业在研究开发上述品种。
其中间体三氯乙酰氯的合成多采用三氯乙醛或三氯乙酸酰氯化工艺，普遍存在成本高、污染大、产品质量不稳定等缺点。
也有采用四氯化碳与一氧化碳的羰基化反应，但该反应的反应条件苛刻，收率低，难以工业化。