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3.4 半导体复合
半导体复合的目的是提升改性TiO2的电荷分离效果，它能够扩展TiO2可见光响应，从而提高其光催化效率。 CdS、CdSe、WO3、SiO2等禁带宽度都相对较小，能在可见光下响应，太阳光利用率高，将 TiO2与进行复合制备复合半导体，能使材料的可见光能力得到大幅度提升。TiO2与具有较大孔结构和较比表面积绝缘体复合，可使该系统吸附能力增强从而为TiO2表面提供高浓度有机环境，增加强氧化还原性物质和活性基团与有机分子碰撞的几率，提高其光催化效率。王知彩等[15]利用沉淀浸渍法制备了WO3与TiO2半导体复合的光催化剂，并考察了该材料对亚甲基蓝的降解效果，结果显示，通过与WO3的复合掺杂改性，明显的提高了TiO2的光催化活性。
4 TiO2光催化材料的应用
TiO2光催化材料具有强氧化还原能力、不溶于水、光稳定性高、可以完全氧化分解有害有机污染物，价格低廉、对人体无毒无害等优点，是目前效率最高的光催化材料，被广泛用于大气净化、净水、抗菌等环境保护的各个方面[16-23]。
(1)空气净化
对环境有害的气体，主要可分为两类，室外污染气体和室内有害气体。室外有害气体主要是指大气污染气体，如：汽车尾气、工业废气等产生的氮氧化物和硫氰化物，及其他易挥发的有机污染物。室内有害气体主要是来自建筑装饰材料等释放出的甲醛及环境生活中产生的其他气体。二氧化钛光催化技术的发展是解决空气净化问题良好的途径。
(2)水质净化
光催化同时具有还原性和氧化性，不仅可以有效地降解甚至矿化几乎所有的有机污染物，还可以还原金属离子[24，25]。
(3)自洁抗菌防雾
建筑物的外墙壁或玻璃，特别是高层建筑的玻璃窗，以及其它很难清洁的设施，白天通过太阳光的照射，产生强氧化还原作用，将有机物分解为二氧化碳和水，有机物污染物浮在光催化剂薄膜上，易被雨水冲刷而实现自清洁，从而减少擦洗次数，不仅节省了清洁的人力、物力，而且也有效利用了太阳能[26]。
5 TiO2光催化的优点和存在的问题
5.1 TiO2光催化的优点
纳米TiO2粒子具有扩散性高、比表面积大等特性，作为光催化剂，具有选择性好、活性高、羟基自由基产率高、具有生物化学惰性、对环境和人体无副作用、成本相对较低、实验室易满足制备条件等优点，被公认为是最佳的光催化剂。随着研究的不断深入，研究学者认为，TiO2将成为继 SiO2、A12O3之后的第三代催化剂载体。此外，我国是世界上钛储量最丰富的国家之一，钛的储量(按TiO2计)达到6亿吨左右，可利用的储量为5亿吨以上，因此其开发前景十分广阔。
5.2 TiO2光催化存在的问题
半导体光催化氧化法自用于处理水中有机污染物以来，是一种很有发展前途的新型污水处理技术，引起了各国科技工作者的关注，但这种技术还不算成熟，仍存在着一些问题，想要投入实际应用仍然要做许多的研究工作。
(1)催化剂的分离问题
研究目前采用悬浮相的体系较多，虽然光解效率高，但是TiO2粉末颗粒细小，回收很困难，反应后为浆状，清洗反应装置也有一定的困难。研究者将TiO2制成膜，负载于玻璃、硅片、空心球等载体上，负载后光催化降解效率有所下降，但为TiO2投入实际应用提供了可能性。今后，在解决TiO2回收问题的时，还要致力于提高其光解效率。
(2)扩展纳米TiO2可利用的光谱范围
目前使用的光源主要为紫外线杀菌灯、高压汞灯等人工光源，能量消耗很大。光催化主要利用的是300~400 nm范围的紫外光，可利用的太阳能(λ < 380 nm)只占地球接收到的太阳光总量的不到4%，因此太阳光中的紫外光强度十分有限[27]，直接用太阳光作为光源光催化降解有机污染物的效率很低，若要大规模的处理净化水，或扩大采光面积以增加光强度，或采用人工紫外光源，这无论对设计、制造及运行成本等方面都是非常大的难题。如果拓宽光催化剂的光谱利用范围，将可见光或者太阳光作为光源，就可以大幅度地降低光催化技术的运行成本，使得在自然环境中消除、降解有机物污染物成为可能。因此，拓宽纳米TiO2的光谱响应范围对光催化技术的应用具有非常重要且实际的意义。