1。5。2 形成固溶体

降低导带位置，提升价带或者同时对二者进行调控可以减小禁带宽度，然而，这样的结构调控同时也会降低光催化材料对污染物的氧化还原能力。因此，需要有效调控半导体的带隙和带边位置。有效的改变半导体电子结构和能带结构有效方式之一是利用宽禁带半导体和窄禁带半导体掺杂形成固溶体。由于掺杂引入了杂质缺陷，导致光催化剂的化学稳定性变差，而固溶体则是通过整体改变能带结构来实现调控[16]，所以不改变晶体结构与对称性等，通过改变固溶体的组分比例，可以同时改变材料的能带位置和禁带宽度。固溶体用于光催化材料较早的是对硫化锌进行改性，有研究组Kudo等[17]在硫化锌中掺杂铜元素形成固溶体，得到可见光催化作用的Cu/ZnS材料，能够在可见光下分解亚硫酸盐溶液产生氢气。

1。5。3半导体复合

半导体复合是一种能够有效提升半导体光催化性能的措施。机理是通过复合技术实现光生载流子的有效分离，拓宽光催化剂对太阳光谱响应范围以提高材料的光催化性能。由于能带结构不同，当两种半导体被光所激发时，光生电子将从导带更高的半导体向导带更低的半导体迁移，而光生空穴则将从价带更低的半导体向价带更高的半导体迁移，同时由于二者的迁移，会在半导体界面形成内电场，从而进一步降低了电子一空穴对的复合几率，延长了载流子的存活寿命。桂明生等[18]通过简单的溶剂热法，成功的将Bi2W06纳米颗粒植入g-C3N4层间和表面，制备出Bi2W06/g-C3N4复合型光催化剂，相比单一的Bi2W06材料，前者不仅有效的拓宽了对可见光的响应范围、增大了其比表面积，还提高了光生电子和空穴的分离效率。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-

随着人们对光催化材料进行大量的合成和性能表征，证明了半导体复合体系能够有效提高光催化剂的载流子的分离效率和光谱响应能力，能够大幅度提高材料的光催化性能。

1。5。4 有机染料光敏化

有机染料光敏化可以提高半导体的光谱响应范围，增加太阳光的利用率，光敏化的基本原理是利用光催化材料表面的敏化剂对可见光的吸收，激发态的敏化剂将电子注入到光催化材料的导带，进而发生后续的光催化反应，与半导体复合不同的是不改变其自身的能带结构的情况下，改变半导体材料对光的响应范围，因而拓展了半导体响应波长的范围，提高了半导体对可见光的利用率。常见的光敏材料有酞菁类，花菁，吡啶络合物等。然而材料光敏化也存在一些问题，如光敏剂会与污染物竞争吸附光催化表面的催化位点，同时还可能发生脱吸附的现象使得材料的光催化性能下降，造成二次污染。