本书将在理论和应用两个方面介绍光催化及纳米光催化环境材料。在简要介绍光催化的概念、反应机理和动力学、光催化剂设计与制备基础上，对半导体表面光诱导电荷过程、金属一半导体纳米结构界面做比较深入介绍的基础上，阐述光催化环境净化材料的发展趋势和应用。本书可作为高等院校化学和材料专业和相关专业学生的课外读物，也可作为相关专业研究生和专业技术人员的参考书。

光催化材料的研究和应用涉及的领域非常宽，包括材料、能源、环境和生命起源等。目前，光催化研究内容大体分为：分解水或相关溶液制氢、太阳能电池、光伏器件、大规模污水处理、氮和碳的光化学固定、光催化环境净化材料、光催化反应化学等。

本书在定义光催化反应、光催化剂概念的基础上，阐述了光催化剂设计、制备与修饰基础；光催化反应的基本机制，包括光催化剂的工作原理和反应过程动力学。对半导体表面光诱导电荷过程、金属一半导体纳米结构界面的光诱导过程做了比较深入的介绍。在此基础上，结合环境发展的需求，重点介绍了光催化环境净化材料的工作原理、目前的应用发展状况和发展趋势。与以往不同的是，本书中介绍的很多内容是作者的研究组的研究结果，这使本书在一定程度上更贴近光催化研究领域的前沿和光催化环境净化材料的应用市场，反映了该领域科研关注的问题和工业应用反馈的信息。

本书可作为高等院校化学和材料专业和相关专业学生的课外读物，也可作为相关专业研究生和专业技术人员的参考书。

第1章　非均相光催化

1　基本概念

 1.1 光催化反应及光催化剂

　1.2　光催化反应的类型

2　半导体的光催化反应机制

 2.1 带隙激发

　2.2　去活化过程

　2.3　半导体光催化反应机理

2.3.1 初级过程

　 2.3.2　次级过程

　2.4　反应过程动力学

　2.5　影响光催化反应的因素

　 2.5.1 光催化剂类型

　 2.5.2　环境影响

参考文献

第2章　光催化剂

1 TiO2光催化剂

　1.1　TiO2的晶体结构

　1.2　TiO2的能带结构与带隙

　1.3　能带弯曲和Schotky势垒

2　非TiO2可见光光催化剂

3　TiO2光催化剂的设计与制备

4　TiO2纳米晶

 4.1　TiO2纳米晶的合成

4.1.1　溶胶一凝胶法

 4.1.1.1 水溶液中的TiO2纳米晶合成

 4.1.1.2　非水溶液中的TiO2纳米晶合成

4.1.2　水热法

　　4.1.3　反胶束方法

　　4.1.4　其他合成方法

　　4.1.5　TiO2纳米晶的尺寸、晶相和形态控制

　　 4.1.5.1 尺寸控制

　　 4.1.5.2　晶相控制

　　 4.1.5.3　形态控制

　4.2　TiO2纳米晶的X射线衍射的性质

　4.3　TiO2纳米晶的电子性质

　4.4　TiO2纳米晶的光学性质

5　板钛矿型TiO2

参考文献

第3章　一维纳米结构

1　溶胶-凝胶模板法

2　水热或溶剂热法

3　其他合成方法

4　一维二氧化钛纳米结构的修饰

 4.1 掺杂

 4.2 包覆

参考文献

第4章　光催化剂的表面修饰

1　复合半导体

 1.1 宽带隙半导体修饰

 1.2　窄带隙半导体修饰

 1.3　修饰用半导体的尺寸效应

2　染料敏化

3　金属沉积

 3.1 金属纳米颗粒在光活性氧化物上的光化学沉积

 3.2　金属.支持体的光谱性质

3.2.1 表面等离子体共振吸收

　 3.2.2　表面增强拉曼散射效应

 3.3 沉积金属的电子结构与电子储池效应

3.3.1 电子结构和界面特性

3.3.2 沉积金属的电子储池效应

 3.4 光化学性质

3.4.1 染料光敏化

3.4.2 光催化活性

4 金属掺杂

5 非金属掺杂

6 TiO2基固体超强酸光催化剂

7 多元化修饰技术

8 光催化剂的负载

参考文献

第5章　孔洞结构的微纳米TiO2

1 模板法制备中空TiO2

 1.1 表面修饰模板法

 1.2 层层组装模板法

 1.3 一步法

 1.4 气泡模板法

 1.5 生物模板法

2 在离子液体中制备空心微球

3 利用Ostwald生长机理制备TiO2空心球

4 试剂指导法制备介孔TiO2

参考文献

第6章　光催化的应用

1 光催化在基础有机化学研究中的应用

 1.1 有机物分子的光催化氧化

 1.2 光催化还原

 1.3 光催化异构化

 1.4 光催化取代

2 光催化固氮固碳

3 光催化在环境治理方面的应用

 3.1 光催化氧化能力

 3.2 光致超亲水性

 3.3 污水处理

 3.4 空气净化

 3.5 抗菌、防霉、除臭

参考文献

第7章　光催化环境净化材料

1 自清洁玻璃

2 自清洁涂料

参考文献

第8章　高级氧化反应

1 高级氧化反应的类型

 1.1 Fenton反应

1.1.1 Fenton反应机理

1.1.2 类Fenton反应 

1.1.2.1 Photo-Fenton[UV/H2O2/Fe2+(Fe3+)]氧化技术

1.1.2.2 Fe(OX)3-3/H2)2/触氧化技术

1.1.2.3 Fenton反应的影响因素

 1.2 过氧化氢组合体系

1.2.1 UV/H2O2体系

1.2.2 UV/O3体系

1.2.3 O3/H2O2体系

1.2.4 UV/O3/H2O2体系

1.2.5 其他体系：多杂合含氧酸盐-H2O2光催化体系

2 高级氧化与光催化

3 高级氧化与光催化体系的应用

参考文献