慶雅詩，李燕青，胡丹，李艷香，曹麗霞，林松，王在謙，李望良

（1中國科學(xué)院過程工程研究所，北京 100190；2中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；3北京工商大學(xué)，北京 100048；4貴州水務(wù)福泉有限公司，貴州福泉 550500；5貴州水務(wù)運營有限公司，貴州貴陽 550081）

膜分離是利用具有選擇性分離作用的材料作為分離介質(zhì)，以外界能量或化學(xué)勢差作為動力，使流體中的一種或多種物質(zhì)選擇性通過，以實現(xiàn)對混合物中不同的溶質(zhì)分離、純化和濃縮的作用[1]。膜分離過程操作簡單，不涉及相變，無需化學(xué)添加劑，并且便于放大，因此在水處理和凈水領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是，利用傳統(tǒng)的膜技術(shù)，污染物僅從水中分離而未經(jīng)進一步處理，污染物沉積在膜表面造成膜污染，導(dǎo)致膜通量和壽命大大降低，能源消耗和處理成本增加[2-3]。

光催化在降解有機污染物、殺菌等方面得到了廣泛的研究[4-5]。光催化劑吸收高能光子后，電子從價帶轉(zhuǎn)移到導(dǎo)帶，形成電子-空穴對，與水中的氧和羥基反應(yīng)生成具有強氧化作用的活性氧基團（ROS），可降解難降解的污染物，并能滅活各種病原微生物[6]。高活性光催化劑從紫外光響應(yīng)光催化劑發(fā)展至可見光響應(yīng)、從單組分發(fā)展至多組分異質(zhì)結(jié)光催化劑。然而，粉末狀光催化劑分離和再利用困難，重復(fù)利用率低，可能造成二次污染[8-10]。

近年，將膜分離和光催化結(jié)合在同一處理單元中制備光催化分離膜，可有效解決膜污染和光催化劑的分離回收問題，在水處理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，是研究的熱點[11-16]。TiO2、ZnO、g-C3N4和WO3等光催化劑成本低、毒性低和催化活性高，在光催化領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，本文綜述了基于這四類的光催化分離膜的制備方法，同時對其在水處理中的應(yīng)用進行了總結(jié)和展望。

1 基于TiO2及改性TiO2的光催化分離膜

TiO2具有較高的帶隙能量（3.2eV），是最常見的光催化劑，在環(huán)境修復(fù)中得到了廣泛的應(yīng)用[9]。

1.1 基于TiO2的紫外光響應(yīng)光催化分離膜

首先，采用TiO2納米光催化劑，通過浸漬涂層、逐層自組裝、電噴涂、等離子噴涂（APS）和化學(xué)氣相沉積（CVD）等方法在聚合物膜或陶瓷膜表面負載TiO2光催化劑，制備紫外光響應(yīng)光催化分離膜，受到了廣泛的關(guān)注。

對膜材料進行物理和化學(xué)改性，利用特定基團與TiO2形成共價鍵或氫鍵實現(xiàn)TiO2穩(wěn)定負載[7]。Zhou等[17]利用聚多巴胺（PDA）的鄰二苯酚官能團和TiO2的螯合作用，對聚偏氟乙烯（PVDF）膜進行改性，采用物理共混法制備了PVDF-PVP-TiO2-DA（PPTD）改性超濾膜。PDA涂層的黏合、活性吸附與電子傳遞作用使磺酸嘧啶（SD）吸附在膜表面，強化了光生載流子的轉(zhuǎn)移，提高了TiO2的光催化活性。TiO2-PDA的協(xié)同作用加速了磺酸嘧啶（SD）的光催化降解，經(jīng)PPTD膜過濾-光催化系統(tǒng)處理的水中未檢測到N、F和Ti，證明該膜和光催化劑穩(wěn)定結(jié)合。在PVDF[18]或聚四氟乙烯（PTFE）[19]超濾膜上通過等離子體誘導(dǎo)接枝聚丙烯酸（PAA），利用羧基與Ti4+的螯合配位作用成功固定了TiO2光催化劑，見圖1。制備的復(fù)合膜具有較高的水通量、較好的過濾性能和自清潔能力，經(jīng)30min紫外線照射后，通量可100%恢復(fù)。

圖1 等離子體誘導(dǎo)PAA接枝聚合機理及TiO2的自組裝

Wang等[20]采用雙模板和溶劑萃取相結(jié)合的方法，通過在PVDF膜的三維大孔內(nèi)填充介孔銳鈦礦型TiO2，將TiO2引入疏水性PVDF膜中，可改善親水性，增大比表面積，PVDF孔中的TiO2可以使更多的污染物被吸附到膜上并進入膜中，提高了光催化降解效率。

通過不同方法在膜表面穩(wěn)定負載TiO2，可顯著改善膜的親水性和抗污染性。但是，由于TiO2僅對紫外光響應(yīng)，光催化性能有限，限制了其實際工業(yè)應(yīng)用。開發(fā)可見光響應(yīng)的改性TiO2光催化劑并用于制備可見光響應(yīng)型光催化膜，是解決紫外光響應(yīng)型光催化膜問題的有效途徑。

1.2 基于改性TiO2的可見光響應(yīng)光催化分離膜

通過金屬或非金屬摻雜、共摻雜和構(gòu)筑異質(zhì)結(jié)對TiO2進行改性，可顯著提高可見光下的光催化性能[21]。

Shareef等[22]采用浸涂法在中空纖維陶瓷膜上固定Ag-TiO2納米光催化劑，Wang等[23]采用相轉(zhuǎn)化法制備了Fe-TiO2/PSF復(fù)合超濾膜，銀納米粒子摻雜取代TiO2晶格中的Ti4+，使TiO2的吸收波長擴大到可見光范圍并降低電子和空穴的復(fù)合率，因此，提升了雙酚A光催化降解性能。Salazar等[24]用Ag對TiO2進行功能化處理，通過溶劑澆鑄法和電紡法制備了基于聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）的復(fù)合膜，可以有效去除諾氟沙星，并且具有良好的抗菌特性，避免了膜污染，延長了其使用壽命，見圖2。摻雜在TiO2晶格中的非金屬通常包括N、S、C和其他非金屬單體或其化合物，其中，以二維納米碳材料氧化石墨烯或非金屬元素N摻雜TiO2的超濾膜研究最為廣泛[21-25]。Liu等[26]采用真空抽濾法在乙酸纖維素（CA）膜上制備了新型的TiO2納米棒石墨烯基薄膜，嵌入的TiO2納米棒可擴大石墨烯層間的間距，提高膜分離效率，對亞甲基藍（MB）、羅丹明B（RhB）、甲基橙（MO）、分散藍（CR）的截留率均在99%以上。Kamaludin等[27]合成了在可見光下具有優(yōu)異光催化活性的N摻雜TiO2材料（N-TiO2），通過干濕共紡技術(shù)制備了可見光驅(qū)動光催化雙層中空纖維PVDF膜，即使在弱光照下也具有高效的光催化降解活性，且不會在水中留下任何光催化劑。

圖2 Ag-TiO2/PVDF-HFP復(fù)合膜去除諾氟沙星機理圖[24]

Chi等[28]制備了g-C3N4和TiO2的異質(zhì)結(jié)，有效擴大了TiO2的可見光吸收范圍，改善了光生電子與空穴的分離效應(yīng)，提高了光催化性能，使用聚丙烯酸（PAA）作為橋聯(lián)劑將其固定在PTFE超濾膜上，實現(xiàn)了可見光催化自清潔，在可見光照射30min后，通量恢復(fù)率（FRR）達到100%，見圖3。摻雜CdS、Cu2O、ZnMn2O4和Bi2O3等各種半導(dǎo)體材料[29]也得到了廣泛的研究，Zhang等[30]用水熱沉積法在碳纖維布（CFC）襯底上原位生長TiO2/Ag3PO4異質(zhì)結(jié)，使光吸收范圍從410nm拓寬到510nm，促進光生載流子的分離，在紫外線和可見光照射下，對流動廢水具有較好的處理效果。Petronella等[31]采用磁控濺射法制備了基于聚酯織物的TiO2-In2O3復(fù)合膜，在400～500nm之間觀察到TiO2和In2O3之間的弱光誘導(dǎo)界面電荷轉(zhuǎn)移帶（IFTC）使量子產(chǎn)率增加，可加速滅菌。

圖3 CNTO/PAA/PTFE復(fù)合膜在可見光和紫外線下的光催化自清潔機理[28]

采用不同類型的材料共摻雜制備光催化分離膜，不僅能夠增強TiO2的光催化活性，還能提高吸附、親水性等性能。Xu等[32-33]采用相轉(zhuǎn)化法成功制備了基于PSF的N摻雜氧化石墨烯/二氧化鈦（NRGT）納米復(fù)合材料的光催化膜?？紤]到活性炭可以吸附染料分子，增加TiO2與染料的接觸面積，N摻雜氧化石墨烯可改善氧化石墨烯與TiO2的界面相互作用。Wu等[34]制備了三元復(fù)合催化劑，沉積在PSF膜表面，可顯著提高PSF膜的光催化性能。Kuvarega等[35]用相轉(zhuǎn)化方法將N、Pd共摻雜的TiO2納米粒子嵌入PSF超濾膜中，可提高膜的孔隙率、潤濕性和可見光活性。Yu等[36]利用多巴胺修飾，將RGO/PDA/Bi12O17Cl2-TiO2復(fù)合材料組裝在商用乙酸纖維素膜表面，制備了RGO/PDA/Bi12O17Cl2-TiO2異質(zhì)結(jié)復(fù)合膜，實現(xiàn)了油水乳液的連續(xù)流動分離和可溶有機染料的高效降解，該膜具有良好的耐久性。基于TiO2及改性TiO2的光催化分離膜制備方法及性能見表1。

表1 基于TiO2及改性TiO2的光催化分離膜制備方法及性能

2 基于ZnO及改性ZnO的光催化分離膜

ZnO是一種帶隙為3.37eV的半導(dǎo)體材料，是制備光催化分離膜的常用光催化劑之一[37-38]。

2.1 基于ZnO的紫外光響應(yīng)光催化分離膜

目前，可通過相轉(zhuǎn)化法[39]、浸漬涂層[40]、化學(xué)浴沉積[41]、原位水熱生長沉積[42]、噴涂[43]等各種方法來制備基于ZnO的紫外光響應(yīng)的光催化膜。

將ZnO摻入鑄膜液并用于膜孔內(nèi)表面修飾，制備了新型聚偏二氟乙烯膜（PVDF-ZnO）[44]和乙酸纖維素-聚苯乙烯膜（CA-PS-ZnO）[45]，可利用光催化實現(xiàn)自清潔，并增強其機械強度。但是，ZnO納米粒子在有機溶劑和有機聚合物中易團聚，添加碳納米管可改善ZnO的分散性，Zinadini等[46]合成ZnO包覆的多壁碳納米管，并用于制備ZnO/MWCNTs混合基質(zhì)聚醚砜（PES）膜，其純水通量高于未改性PES膜，膜表面粗糙度降低，親水性增強，提高了膜的防污性能。為改善ZnO納米粒子在膜上的附著性，Kim等[47]在靜電紡絲前將ZnO與聚合物溶液混合，在纖維表面固定ZnO，為水熱處理過程中生長ZnO棒提供了成核位點。Laohaprapanon等[48]通過等離子體處理將PAA接枝到PVDF膜上，在膜表面引入官能團使ZnO與膜結(jié)合更牢固。

ZnO基光催化劑已從ZnO納米顆粒發(fā)展為納米線、納米針和納米棒等各種形態(tài)，或是與其他半導(dǎo)體結(jié)合，如Bai等[49]以傳統(tǒng)的聚合物膜作為支撐層，以“森林”狀TiO2/ZnO納米材料作為光催化功能層。他們[50]又采用水熱法合成的TiO2納米線為載體，經(jīng)酸處理的CNT/ZnO納米棒具有橋連特性，形成了一種“蛛網(wǎng)狀”的納米復(fù)合材料，這種CNT/ZnO/TiO2復(fù)合超濾膜綜合了半導(dǎo)體和碳基納米材料的優(yōu)點，具有機械強度高、光催化性能好等優(yōu)點。

2.2 基于改性ZnO的可見光響應(yīng)光催化分離膜

改性ZnO光催化劑的研究主要集中于N摻雜、共摻雜或與TiO2形成異質(zhì)結(jié)的ZnO材料。如Bai等[51]采用水熱法合成了N摻雜的“堅果狀”ZnO納米材料，將其組裝在聚合膜表面，制備了可見光響應(yīng)的ZnO納米結(jié)構(gòu)多層膜，具有良好的光降解能力和抗菌性。Li等[52]采用原子層沉積法在膜表面和孔壁上涂覆三維TiO2/ZnO光催化劑，對PVDF膜進行了改性，層狀TiO2/ZnO具有Ⅱ型異質(zhì)結(jié)構(gòu)，可抑制光生載流子的復(fù)合，提高光催化活性，該膜具有良好的滲透性和抗污染性能，見圖4。Song等[53]采用靜電紡絲法、水熱合成法和光沉積法相結(jié)合制備了具有多層納米結(jié)構(gòu)的Ag@ZnO/TiO2納米纖維膜，由于ZnO納米棒與TiO2納米纖維之間界面緊密接觸，易形成異質(zhì)結(jié)。經(jīng)過修飾的Ag納米粒子在金屬-半導(dǎo)體接觸區(qū)產(chǎn)生了肖特基勢壘，可有效促進界面電子轉(zhuǎn)移，抑制電子和空穴復(fù)合。在模擬太陽光照射下，可高效去除水中的抗生素，并且經(jīng)重復(fù)使用的膜仍然保持了良好的結(jié)構(gòu)完整性?；赯nO及改性ZnO的光催化分離膜的制備方法及光催化性能見表2。

圖4 TiO2/ZnO復(fù)合光催化層電荷轉(zhuǎn)移與分離[52]

表2 基于ZnO及改性ZnO的光催化分離膜制備方法及光催化性能

ZnO及改性ZnO光催化分離膜可顯著改善膜的抗菌性能，對重金屬離子的去除有良好效果。此外，ZnO納米光催化劑的形貌對膜性能有所影響，高活性ZnO納米材料可有效改善滲透性?？傮w而言，與TiO2及改性TiO2光催化分離膜相比，對ZnO及改性ZnO的光催化分離膜的光催化性能及穩(wěn)定性研究相對較少，仍需深入研究。

3 基于g-C3N4的光催化分離膜

石墨碳氮化物（g-C3N4）具有中等帶隙（2.7eV）和最大吸收波長（約460nm），作為光催化劑受到了廣泛關(guān)注[54-55]。

可通過摻雜、剝離和構(gòu)筑異質(zhì)結(jié)等方法有效解決塊狀g-C3N4存在的比表面積小且光生載流子的復(fù)合速率快等問題。Zhang等[56]采用相轉(zhuǎn)化法將Ag改性石墨碳氮化物（Ag/g-C3N4）引入PES膜，提高了復(fù)合膜的親水性和滲透性能，在可見光照射下具有良好的抗菌、光催化和抗污染性能。Hu等[57]制備了磷摻雜的g-C3N4（PCN），磷摻雜可以填補碳空位，修復(fù)結(jié)構(gòu)缺陷，減少載流子復(fù)合，提高光催化活性，與無機Al2O3中空纖維膜組件集成并用作光催化膜反應(yīng)器。Yang等[58]利用介孔石墨氮化碳（MCN）光催化劑與PVDF膜進行共混，增大MCN量可提高膜的親水性。為改善g-C3N4在膜基質(zhì)中的分布和功能，Salim等[59]在PES澆鑄液中加入親水性表面改性高分子（LSMM）與含氧石墨氮化碳（OGCN），LSMM可促進OGCN向膜表面遷移，提高光催化活性。Li等[60]提出了一種磁誘導(dǎo)冷凍鑄造方法來制備高效大孔Fe3O4/g-C3N4/PVDF膜（FCMs）（見圖5），將磁性Fe3O4/g-C3N4定向高暴露于膜表面，形成有序的大孔結(jié)構(gòu)，增加了膜表面光催化活性位點，大孔結(jié)構(gòu)有利于光的穿透，F(xiàn)CMs對可見光的吸收明顯增強，具有良好的滲透性和循環(huán)使用性，見圖6。

圖5 FCNs和FCMs合成[60]

圖6 宏觀機理和FCMs上降解的可能機制[60]

為提高復(fù)合膜的光催化性能，Li等[61]通過將塊狀g-C3N4剝離成納米片，提高了光生電荷的密度和遷移率，在聚丙烯腈（PAN）多孔基底上抽濾，制備出在可見光下具有自清潔和抗菌性能的復(fù)合膜。為進一步提高g-C3N4納米片光催化效率，Wang等[62]采用高導(dǎo)電性碳納米管（CNTs）可見光響應(yīng)的g-C3N4，制備了g-C3N4/CNTs/Al2O3膜。在碳納米管層上施加正電壓，可見光輻照的g-C3N4層中的光生電子可以被抽離并從空穴中分離出來，使膜具有光電催化功能，解決了光生電子空穴的快速復(fù)合和微弱的可見光響應(yīng)問題，見圖7。Zhao等[3]以還原氧化石墨烯（rGO）為電子受體，將g-C3N4納米片和rGO光催化劑組裝在商用CA膜表面，g-C3N4與rGO之間的異質(zhì)結(jié)構(gòu)會促進光生電荷分離，增強光催化效率。雖然二維（2D）石墨烯納米片構(gòu)建的皺褶層狀結(jié)構(gòu)的水傳輸通道具有良好的分離效果，但有效地調(diào)節(jié)其層間距仍是一個挑戰(zhàn)。Wei等[63]制備了一維石墨氮化碳納米管（g-C3N4NT）插層rGO納濾膜，g-C3N4NT光催化劑可以增大rGO的層間距，提高膜的水通量。Zhang等[64]構(gòu)建了一種由g-C3N4、TiO2、CNTs和氧化石墨烯（GO）組裝而成的光輔助多功能納濾膜（圖7），不僅擴展了相鄰石墨烯片之間的層間距，增強了GO層的穩(wěn)定性和強度，而且g-C3N4和TiO2形成的異質(zhì)結(jié)產(chǎn)生了豐富的光生電荷。該納濾膜顯示出高水通量[16L/(m2·h·bar)]，并保持了較高的染料截留率（甲基橙為100%）和。鹽截留率（Na2SO4為67%），對水中氨氮、抗生素和BPA具有良好的去除效果，分別為50%、80%和82%

圖7 g-C3N4/CNTs/Al2O3-ecm工藝原理及不同條件下對苯二甲酸（TA）溶液中羥基自由基捕獲熒光光譜[64]

目前，大部分g-C3N4基光催化膜可通過真空抽濾法制備，為提高光催化劑與膜的結(jié)合強度，解決光催化劑流失的問題，Huang等[65]以二甲基亞砜（DMSO）為前體，通過引入三聚氰胺、三聚氰酸和尿素制備了性能優(yōu)異的MCU(DMSO)-C3N4光催化材料，采用真空抽濾法將其固定在PVDF膜上，然后加入聚乙二醇和戊二醛作為交聯(lián)劑進一步改善了光催化性能并提高了結(jié)合強度。Li等[66]采用真空抽濾法通過多巴胺修飾及RGO/PDA/g-C3N4復(fù)合物在乙酸纖維素膜表面組裝制備了還原性氧化石墨烯/石墨碳氮化物薄膜（RGO/PDA/g-C3N4）。一方面，g-C3N4在石墨烯基膜上的結(jié)合可以增大層間距，提高滲透通量；另一方面，rGO作為電子受體和轉(zhuǎn)運體也可以提高g-C3N4的光催化性能。最重要的是，PDA可以增強g-C3N4與石墨烯基體的結(jié)合，還可以增強親水性，為染料吸收提供活性位點。

總體而言，目前g-C3N4基光催化膜的研究主要集中在g-C3N4光催化劑的開發(fā)上，探索光催化劑和膜基底之間緊密結(jié)合的研究較少，大部分通過真空抽濾法制備，存在光催化劑易流失等問題。因此，亟待深入研究高穩(wěn)定性g-C3N4基光催化膜的制備方法。基于g-C3N4的光催化分離膜制備方法及光催化性能見表3。

表3 基于g-C3N4的光催化分離膜制備方法及光催化性能

4 基于WO3的光催化分離膜

氧化鎢（WO3）是一種具有2.5～2.8eV帶隙的可見光響應(yīng)光催化材料，具有良好的電子輸運性能，在可見光驅(qū)動光催化劑領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景[67-68]。

純WO3光催化活性較低，摻雜多種元素如Zn、Pt、Ag、Fe、Mg和Ti等可有效降低WO3半導(dǎo)體的帶隙，是調(diào)節(jié)WO3帶隙和提高其光催化活性的有效策略[69]。在光催化分離膜領(lǐng)域，Kazemi等[70]采用自組裝法制備含有摻Fe0的WO3光催化劑的殼聚糖海藻酸鈉改性PSF膜，提高了WO3的光催化活性，在可見光照射下對Cr(Ⅵ)離子有明顯的去除作用，見圖8。Shafaei等[71]采用相轉(zhuǎn)化法制備了含有不同濃度WO3[0～2%（質(zhì)量分數(shù)）]的光催化自清潔PSF超濾膜，在WO3的作用下，改性膜滲透性能及對垃圾滲濾液的化學(xué)需氧量（COD）去除效果顯著提高。

圖8 WO3/PSF膜的光催化和自清潔過程示意圖[70]

WO3還可以抑制微生物在膜表面的生長，Sathya等[72]以果膠為共混添加劑，以WO3為抗菌劑，采用相轉(zhuǎn)化法制備了聚醚酰亞胺復(fù)合平板膜，并用于紡織廢水處理。在半導(dǎo)體光催化劑上施加電位可以提高光催化效率，光電催化過程使光生電荷更好地分離，Martins等[73]研究了尼龍纖維和不銹鋼網(wǎng)組成的新型夾心膜，通過在不銹鋼網(wǎng)上電沉積WO3，由于過濾、吸附和光電過程的協(xié)同作用，三明治膜在廢水光電催化處理中表現(xiàn)出良好的性能。膜過濾與光電催化相結(jié)合，實現(xiàn)了紡織染料活性紅（RR-120）的高效去除?；赪O3的光催化分離膜制備方法及光催化性能見表4。

表4 基于WO3的光催化分離膜制備方法及光催化性能

目前，在提高WO3的光催化性能方面已有大量報道，主要集中在摻雜過渡金屬離子、稀土元素離子，但基于WO3的光催化分離膜研究較少，后續(xù)還需注重擴展WO3的光譜響應(yīng)范圍、提高光量子產(chǎn)率和改善光催化性能的穩(wěn)定性等，以擴大其在光催化分離膜方面的應(yīng)用范圍。

5 結(jié)論

TiO2、ZnO、g-C3N4和WO3四類光催化劑具有無毒害、成本較低和環(huán)境友好等特點。其中，TiO2和ZnO帶隙寬，僅對紫外光響應(yīng)，TiO2良好的化學(xué)穩(wěn)定性且表面羥基可以有效改善光催化分離膜親水性；ZnO氧化還原電位高，但溶于強酸強堿，限制了其pH使用范圍。g-C3N4和WO3具有中等帶隙，可見光即可響應(yīng)，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，但仍存在可見光利用率低和光生電荷復(fù)合率高的問題。因此，改善光催化劑的光生電荷分離并將其響應(yīng)擴展到可見光區(qū)域是未來的發(fā)展趨勢。光催化與膜分離技術(shù)耦合不僅克服了半導(dǎo)體材料難以回收利用的缺點，而且解決了膜分離過程中的膜污染等問題，可應(yīng)用于消毒殺菌、微污染物的去除、染料的去除、重金屬離子的去除、海水淡化等領(lǐng)域。

光催化分離膜逐步從紫外光響應(yīng)發(fā)展至可見光響應(yīng)，根據(jù)其制備方法分為三類。①獨立光催化膜。這類膜由純光催化劑納米線、納米管或納米纖維制成膜，具有較大的反應(yīng)表面積，但制備工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，力學(xué)性能差。②光催化劑混合基質(zhì)膜。這類膜將光催化劑混合在聚合物基質(zhì)中，降低了光催化劑流失的可能性，高效光催化劑的制備、膜內(nèi)催化劑的穩(wěn)定性是保證光催化膜效能的關(guān)鍵。③表面負載光催化劑的光催化膜。這類膜制備方法簡單，發(fā)展高效的負載方法和調(diào)控光催化劑分散度和含量是提高膜穩(wěn)定性和光催化活性的關(guān)鍵因素。

光催化分離膜具有良好的發(fā)展前景，但現(xiàn)階段國內(nèi)外的應(yīng)用研究多局限于實驗室模擬有機廢水體系，在實際工業(yè)應(yīng)用中仍面臨著許多問題和挑戰(zhàn)。首先，利用太陽能是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，盡管已有大量有關(guān)可見光響應(yīng)光催化劑的研究，但目前報道的光催化分離膜大多是由紫外光激發(fā)的。因此，開發(fā)可見光響應(yīng)的光催化分離膜具有重要的意義。其次，光催化膜耐久性數(shù)據(jù)缺乏，其長期穩(wěn)定性值得進一步探究。綜上所述，開發(fā)可見光響應(yīng)的光催化膜、提高光催化膜活性及耐久性仍是今后研究的重點。