【光催化的催化剂】光催化是一种利用光能激发催化剂，从而促进化学反应的技术，广泛应用于环境治理、能源转换和材料科学等领域。光催化反应的核心在于催化剂的选择与性能，不同的催化剂在光响应范围、催化活性和稳定性等方面存在显著差异。以下是对常见光催化催化剂的总结与对比。
一、光催化催化剂概述
光催化反应通常需要一个能够吸收光能并产生电子-空穴对的半导体材料作为催化剂。这些电子-空穴对可以引发氧化还原反应，从而分解污染物或生成氢气等清洁能源。常见的光催化材料包括金属氧化物（如TiO₂、ZnO）、复合半导体（如TiO₂/石墨烯、g-C₃N₄）以及掺杂改性的催化剂。
二、常见光催化催化剂对比表
| 催化剂名称 | 化学式 | 光响应范围 | 催化活性 | 稳定性 | 优点 | 缺点 |
| 二氧化钛 | TiO₂ | 紫外光（<387 nm） | 中等 | 高 | 成本低、稳定性好 | 只能被紫外光激发，利用率低 |
| 氧化锌 | ZnO | 紫外光（<370 nm） | 高 | 中 | 价格较低 | 易发生光腐蚀，稳定性较差 |
| 碳氮化物 | g-C₃N₄ | 可见光（450–600 nm） | 低 | 高 | 可见光响应、易制备 | 载流子复合快，效率低 |
| 二氧化钛/石墨烯复合材料 | TiO₂/Graphene | 可见光 | 高 | 高 | 提高电子迁移率、增强稳定性 | 制备复杂、成本较高 |
| 钛酸锶 | SrTiO₃ | 可见光 | 中 | 高 | 光稳定性好 | 催化活性一般 |
| 掺杂型TiO₂（如N掺杂） | TiO₂(N) | 可见光 | 高 | 高 | 扩展光响应范围 | 掺杂工艺要求高 |
| 钙钛矿型材料 | CH₃NH₃PbI₃ | 可见光 | 极高 | 中 | 光电转换效率高 | 稳定性差，含铅有毒 |
三、总结
光催化技术的发展依赖于高效、稳定且具有宽光响应范围的催化剂。传统TiO₂虽然应用广泛，但其仅能响应紫外光限制了其实际应用。近年来，通过掺杂、复合和结构设计等方式，研究人员不断优化催化剂性能，使其更适用于可见光甚至近红外光。未来，开发低成本、环保且高效的新型光催化材料将是研究的重点方向之一。
注：本文内容为原创总结，基于公开文献和技术资料整理而成，旨在提供光催化领域常用催化剂的基本信息与对比分析。