2020-12-02

催化劑在全世界各行各業中都有廣氾的應用，催化劑的理論研究在清潔能源、環境保護等方面都會有很大的發展。其中，光催化材料是指在光的條件下發生化學反應所需要的半導體催化劑材料。光催化技術由於具有可在室溫下直接利用太陽光將各類有機污染物完全礦化，無二次污染等獨特性能而成為一種理想的環境污染治理技術。近年來，我國諸多學科科研人員紛紛加入光催化研究領域，使其成為比較活躍的領域，並且發展較快。同時，我國近幾年環保和新能源等領域的發展迅速，光催化劑材料有着較大的市場需求。
那麼光催化劑材料有哪几大類型呢？
1、表面負載貴金屬、石墨烯和碳納米管的納米光催化材料如在納米氧化物TiO2（VK-TG01、VK-TA18）、Fe2O3（VK-Fe01）、WOx（VK-W30）、Al2O3（VK-L20Y）、CuO（VK-Cu01）、NiO（VK-N30）、ZnO（VK-J30）等表面負載貴金屬；
2、表面耦合型納米半導體光催化劑，例如CdS-ZnO、CdS-SnO、CdS-TiO2、CdSe-Tioz、SnO-TiO2等；
3、鈣鈦礦型氧化物結構的光催化劑如BaTiO3、SrTiO3、LaFeO3等構成的光催化劑；
4、擔載型光催化劑在吸附性載體(如氧化硅、沸石、納米氧化鋁（VK-L20Y）、活性炭)表面負載TiO2（VK-TG01）、ZnO（VK-J30）等光催化劑；
5、納米金屬氧化物如Tio2（VK-TG01、VK-TA18）、Fe203（VK-Fe01）、WO3（VK-W30）、SnO2（VK-Sn30）、CuO（VK-Cu01）、Al2O3（VK-L20Y）、ZnO（VK-J30）等。
納米三氧化鎢對電磁波有很強的吸收能力，可作優良的太陽能吸收材料和隱形材料，並且穩定性好。納米三氧化鎢具有較大的比表面，表面效應顯著，有這特殊的催化性能。作為過渡金屬的化合物，納米三氧化鎢是一種寬帶隙的n型半導體，是一種很有潛力的敏感材料。
採用納米半導體粒子作為光催化劑的理論基礎在於：一方面，量子尺寸效應會使半導體能隙變寬，導帶電位變得更負，而價帶電位變得更正。這便使其獲得了更強的氧化還原能力； 另一方面，納米粒子的比表面積遠遠大於常規材料，一粒大米粒大小的納米材料其表面積會相當于一個足球場那麼大，高比表面使得納米材料具有強大的吸附污染物的能力，這對提高催化反應的速度是十分有利的；而且，粒徑越小，電子與空穴復合几率越小，電荷分離效果越好，從而導致催化活性的提高