《Advanced Composites and Hybrid Materials》：Recent advances in photocatalytic membranes modified by quantum dots-based heterostructures: a comprehensive review
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光催化膜技术结合量子点异质结构可有效提升污水处理效率，通过碳量子点（CQDs）和非碳量子点（NCQDs）的协同作用解决传统光催化膜的光吸收效率低和电子-空穴复合率高的问题，最高实现99%污染物去除率，并探讨了技术发展瓶颈与未来方向。
摘要
环境污染，尤其是水环境的污染，正在加速人类对减少或消除水资源中这些污染物的方法的研究。由于净化过程的局限性，人们开发出了更高效的水净化策略。其中一种在净水和废水处理中表现有效的新兴策略是光催化膜。光催化膜是光催化降解过程与膜技术相结合的成果。虽然光催化膜已经克服了每种技术的局限性，但不幸的是，光催化效率的下降也成为其一个弱点。为了解决这一问题，一类具有独特物理化学特性的新型光催化剂（如大比表面积、纳米级尺寸、可调光学性质、可修饰的表面组成以及良好的润湿性）被引入膜材料中，这些光催化剂以小于10纳米的量子点（QDs）的形式存在。本文综述了量子点的分类、制备方法以及基于量子点的异质结构设计，并总结了光催化膜的类型和制造方法。同时，还列出了关于含有碳量子点（CQDs）和非碳量子点（NCQDs）的异质结构在水净化和废水处理方面应用的研究对比表。本文指出了先前研究中发现的仅使用纳米颗粒、碳或量子点结构修饰的光催化膜在光捕获效率低和电子-空穴复合速率高的问题，并认为基于量子点的异质结构能够凭借其独特性质有效克服这些挑战。引入基于量子点的异质结构可以显著提高光催化膜的效率，实现高达99%的污染物去除率。最后，本文分析了影响光催化膜发展的限制因素，并提出了未来研究的方向。
环境污染，尤其是水环境的污染，正在加速人类对减少或消除水资源中这些污染物的方法的研究。由于净化过程的局限性，人们开发出了更高效的水净化策略。其中一种在净水和废水处理中表现有效的新兴策略是光催化膜。光催化膜是光催化降解过程与膜技术相结合的成果。虽然光催化膜已经克服了每种技术的局限性，但不幸的是，光催化效率的下降也成为其一个弱点。为了解决这一问题，一类具有独特物理化学特性的新型光催化剂（如大比表面积、纳米级尺寸、可调光学性质、可修饰的表面组成以及良好的润湿性）被引入膜材料中，这些光催化剂以小于10纳米的量子点（QDs）的形式存在。本文综述了量子点的分类、制备方法以及基于量子点的异质结构设计，并总结了光催化膜的类型和制造方法。同时，还列出了关于含有碳量子点（CQDs）和非碳量子点（NCQDs）的异质结构在水净化和废水处理方面应用的研究对比表。本文指出了先前研究中发现的仅使用纳米颗粒、碳或量子点结构修饰的光催化膜在光捕获效率低和电子-空穴复合速率高的问题，并认为基于量子点的异质结构能够凭借其独特性质有效克服这些挑战。引入基于量子点的异质结构可以显著提高光催化膜的效率，实现高达99%的污染物去除率。最后，本文分析了影响光催化膜发展的限制因素，并提出了未来研究的方向。
