纳米光催化氧化应用技术
为提高纳米光催化氧化水处理技术的效果和实用水平，研究者们正致力于纳米催化材料的改性、纳米催化剂的固定以及催化反应器的改进等研究，试图在这些应用技术环节上取得突破和创新。
纳米催化材料的改性技术
纳米催化材料的氧化还原能力即光催化活性与导带电子(e-)和价带空穴(h+)的数量成正比。在纳米催化材料(如TiO2)表面，e-和h+很容易复合，因此制备高活性纳米光催化剂的关键就是如何减小二者的复合几率。目前采取的办法主要有贵金属沉积、过渡金属掺杂、复合半导体、表面光敏化、表面螯合及衍生作用等。通过上述处理后，纳米催化剂的表面结构和组成等特性明显改善，而且还可能产生某种新的特性，从而使催化性能得到普遍提高。
纳米催化剂的存在形式
悬浮态催化剂具有很大的比表面积，能充分吸收光子的能量，因此光降解效率很高，但以这种形式存在的催化剂无法连续使用，活性成分损失较大，且在水溶液中还易于凝聚，后期处理过程较繁琐，因而阻碍了该项技术的实用化。继悬浮态存在形式之后，催化剂固定技术与载体的选择成为纳米光催化氧化技术研究的一个重要方面。纳米催化剂被固定后，光催化活性都有不同程度的降低，因此选择合适的催化剂载体和负载方式是研究的重点。沿用以往常规催化剂固载技术的研究思路，纳米催化剂的载体可选用多种材料，如玻璃、海砂、硅胶、陶瓷、不锈钢材料、镍网、活性炭、多孔介质等。有研究表明，不透明的漂浮载体几乎对光催化剂的活性无影响。
催化反应器设计
光催化氧化法降解水中不同类型污染物在试验研究阶段获得了许多成功的案例，但中试规模的处理至今尚未获得成功。有研究者认为，光催化反应器的设计是这项技术实现工业化的关键。由此不难想象，在以纳米材料作光催化剂的水处理工程中，光催化反应器的设计同样是关键的技术环节。基于常规光催化剂而设计的光催化反应器种类很多，但若直接将它们用作纳米催化剂的反应器，其实用功效有待验证。当前，已有研究者对此进行了试验并取得了一些有针对性的研究成果。
TiO2光催化氧化反应的优缺点
优点：TiO2光催化氧化反应催化剂易分离和重复使用。反应条件温和，通常在常温、常压进行，易操作。不会产生二次污染。
缺点：光生电子和空穴对的转移速度慢，复合率较高，导致光催化量子效率低，反应转化率较低。通常只能用紫外光活法，太用光利用率低。
常见的光催化材料
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