一．半导体光催化 1.1半导体光催化的背景及研究进展 能源和环境已成为当今社会面临的两大难题,目前，世界能源需求在很大程度上取决于化石燃料，如石油，煤和天然气等。

然而化石燃料短期内不可循环，且或多或少会污染环境。

因此，各国科研工作者都在材料科学和工程领域寻求新的突破，从而希望同时解决能源和环保问题。

到目前为止，太阳能直接转换为能源燃料和化学能被视为解决未来能源和环境危机的绿色可持续途径之一。

然而由于存在转换效率低等问题,目前太阳能还不能普及应用. 为了能够有效利用太阳能, 世界各国都在积极寻找解决的办法. 1972 年, Fujishima 和 Honda[1]首次在实验中发现 n 型半导体 TiO2 具有光催化分解水的作用, 从而开辟了半导体光催化这一新的研究领域. 光催化被认为是一种有望实现将低密度太阳能转换成高密度化学能的技术。

在太阳光提供能量的情况下，光催化还需要选择合适的半导体来进行许多催化反应，例如光解水以产生H2和O2，将CO2还原为烃燃料，降解有机污染物，杀菌消毒，以及选择性合成有机化合物。

常见的光催化剂为金属氧化物或硫化物半导体材料。

例TiO2[2]，WO3[3]，ZnO[4]，ZnS[5]，CdS[6]等，它们具有较高的禁带宽度，能使化学反应在较大的范围内进行。

。

在上述半导体材料中，金属硫化物和氧化铁的多晶型物它们易受到光阴极腐蚀而影响了其活性和寿命[7]，因而不是最佳的光催化材料。