納米光催化氧化應用技術
為提高納米光催化氧化水處理技術的效果和實用水平，研究者們正致力于納米催化材料的改性、納米催化劑的固定以及催化反應器的改進等研究，試圖在這些應用技術環節上取得突破和創新。
納米催化材料的改性技術
納米催化材料的氧化還原能力即光催化活性與導帶電子(e-)和價帶空穴(h+)的數量成正比。在納米催化材料(如TiO2)表面，e-和h+很容易復合，因此制備高活性納米光催化劑的關鍵就是如何減小二者的復合幾率。目前采取的辦法主要有貴金屬沉積、過渡金屬摻雜、復合半導體、表面光敏化、表面螯合及衍生作用等。通過上述處理后，納米催化劑的表面結構和組成等特性明顯改善，而且還可能產生某種新的特性，從而使催化性能得到普遍提高。
納米催化劑的存在形式
懸浮態催化劑具有很大的比表面積，能充分吸收光子的能量，因此光降解效率很高，但以這種形式存在的催化劑無法連續使用，活性成分損失較大，且在水溶液中還易于凝聚，后期處理過程較繁瑣，因而阻礙了該項技術的實用化。繼懸浮態存在形式之后，催化劑固定技術與載體的選擇成為納米光催化氧化技術研究的一個重要方面。納米催化劑被固定后，光催化活性都有不同程度的降低，因此選擇合適的催化劑載體和負載方式是研究的重點。沿用以往常規催化劑固載技術的研究思路，納米催化劑的載體可選用多種材料，如玻璃、海砂、硅膠、陶瓷、不銹鋼材料、鎳網、活性炭、多孔介質等。有研究表明，不透明的漂浮載體幾乎對光催化劑的活性無影響。
催化反應器設計
光催化氧化法降解水中不同類型污染物在試驗研究階段獲得了許多成功的案例，但中試規模的處理至今尚未獲得成功。有研究者認為，光催化反應器的設計是這項技術實現工業化的關鍵。由此不難想象，在以納米材料作光催化劑的水處理工程中，光催化反應器的設計同樣是關鍵的技術環節。基于常規光催化劑而設計的光催化反應器種類很多，但若直接將它們用作納米催化劑的反應器，其實用功效有待驗證。當前，已有研究者對此進行了試驗并取得了一些有針對性的研究成果。
TiO2光催化氧化反應的優缺點
優點：TiO2光催化氧化反應催化劑易分離和重復使用。反應條件溫和，通常在常溫、常壓進行，易操作。不會產生二次污染。
缺點：光生電子和空穴對的轉移速度慢，復合率較高，導致光催化量子效率低，反應轉化率較低。通常只能用紫外光活法，太用光利用率低。
常見的光催化材料
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