氯酚类物质是环境中标志性的污染物,是一种毒性高、降解难、在生物体内积累的持久性污染物,常被用作杀虫剂、杀菌剂、除草剂及防腐剂。而且氯酚类物质被认为是对人体健康有严重危害的污染物,并且被美国EPA组织归类到必须优先处理的污染物名单中。由于氯酚类物质能抑制微生物生长,所以其难以被生物降解。目前处理氯酚类物质的方法主要是高级氧化法。
利用纳米半导体材料的光催化作用降解污染水体中的有害有机物,已成为一种新的环境修复手段,因其降解过程中的高效性、低毒性、稳定性等特点,该技术在环境治理领域已显示出广阔的应用前景。当前作为光催化材料研究的半导体包括金属氧化物、硫化物、氮化物和氮氧化物。而二氧化钛因其具有稳定、无毒、低成本等特点,成为了研究最为广泛的半导体光催化材料。
但是二氧化钛其能带窄,电子空穴对的分离率低、易复合等缺点,严重限制了其光催化活性。为了提高其催化活性,学者们进行了大量基于二氧化钛改性研究,包括一些金属元素和非金属元素的掺杂,二氧化钛与各种半导体材料之间的复合等。近些年来,碱金属钛酸盐因其特殊光响应和导电性能引起了各国学者的广泛关注。