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1.6.2 研究意义
二氧化钛的光催化性质被发现至今已有将近 30 年的历史，作为一种清洁、低能耗的绿色催化过程，在环境污染治理、能源转换、合成新物质等方面具有诱人的应用前景。但这一技术真正从实验室走向工业规模化应用，仍需做大量的基础研究工作。其中，采取多种途径改善催化剂的性能一直是研究者不断追求的目标之一。利用纳米二氧化钛作光催化剂是近年来光催化研究中的热点之一，但大都局限于对其光催化氧化性能的研究，而对其光催化还原性能的了解还比较缺乏。
根据半导体光催化剂的特点，光催化氧化和还原反应都从一个侧面反映了催化剂的性能，所以为了更全面地了解催化剂的性能，有必要对纳米二氧化钛的光催化氧化和还原性能都进行研究。
为进一步改善TiO2的光催化性能，人们采取了包括过渡金属离子掺杂改性在内的多种方法对其进行改性研究，但到目前为止催化剂活性仍然不能适应工业化的需要，对改性机制的认识也是众说纷纭。就过渡金属离子掺杂研究情况看，大都以光催化氧化反应为探针对个别离子掺杂改性催化剂的光催化氧化性能进行了研究，而对掺杂体系的光催化还原性能的研究还很少，对第四周期掺杂离子的系统研究也不够深入。
根据以上分析，我们选择以TiO2/C纳米复合材料研究为课题，探索新的改性途径具有重要的理论意义，同时也对高效光催化剂的开发具有重要的现实意义。