21世纪，伴随着全球经济高速发展，环境的污染和能源的短缺已经成为制约人类社会可持续发展的重大问题。

因此，寻找开发可持续发展的新能源迫在眉睫。

在众多的新能源中，取之不尽用之不竭的太阳能是取代化石能源的最佳新能源。

如何高效利用太阳能是一项重要课题，光催化技术是一种环境友好型的绿色技术，具有低能耗、污染小、反应条件温和等特点，其在环境和能源领域有着重要的应用前景。

利用基于半导体材料的光催化技术转化太阳能，是一个解决环境污染和能源短缺的有效途径。

1972年Honda和Fujishima发现TiO2制备的电极上光催化能够分解水制氢，这标志着光催化的研究进入了一个崭新的时代[1] 。

光催化剂有很多种，有氧化锌(ZnO),二氧化钛(TiO2)，硫化镉(CdS)，二氧化锆(ZrO2)，等多种氧化物硫化物半导体，但是它们在应用中都会有所损耗，并且氧化锌(ZnO)和硫化镉(CdS)的化学性质不稳定，在催化过程中会溶解产生有毒气体。

TiO2有着优良的光催化性能，它结构稳定，安全无毒，因此，TiO2被认为是目前最有前景的，也是研究较多的光催化材料。

但是，TiO2的禁带宽度为3.2 eV,禁带较宽，只能在紫外光区响应,且波长小于380 nm的紫外光所对应的能量只占整个太阳能光谱波长范围总能量的3.39％，因此其对可见光的利用率较低。

此外，光生电子和空穴容易复合而导致光催化效率低。