近三十年来，我国工业现代化和经济的快速发展，生态环境污染问题日趋严重，影响了人民生活质量的提高和社会的可持续发展。目前我国年平均工业废水排放总量已逾千亿吨，水体中持久性有机污染物和重金属离子不仅影响水生生物的生长和繁殖，毒害生物体的神经和血管系统，也可能引发人体疾病，甚至导致癌症等。为了控制水体污染物含量，减少其对环境和生物的危害，目前已经开发出基于物理学、化学和生物学等原理的多种工业废水处理技术。其中吸附法、絮凝法、氧化法、生物法和膜过滤等技术是废水处理技术的典型代表。

吸附法操作过程简单易行，但存在易饱和及难以净化彻底等问题。生物法主要包括好氧处理技术和厌氧处理技术，可以有效去除污水中的有机污染物，但是存在总有机碳去除率低、对pH适应性差和对污染物有选择性等缺点。凝絮法和氧化法都是基于化学反应的废水处理方法，其中前者虽然工艺流程简单、操作方便，但是运行成本高，产生的化学污泥多且需要进一步的处理，后者则存在步骤烦琐，反应过程缓慢，成本偏高和易产生有害物质而导致水体二次污染等问题。膜过滤技术能够很好地去除废水中的持久性有机污染物和重金属离子，对废水的净化性能优良，但是其运行成本过高，难以大规模应用。近年来在化学氧化法基础上发展起来的高级氧化技术（AOTs）已经引起了学术界和工业界的广泛关注，这是因为其对以有机染料为代表的有机污染物具有快速降解和高效去除的特点，特别是利用基于非均相Fenton反应的高级氧化技术，不仅具有氧化速率快、去除效率高、使用范围广和无二次污染等优势，而且还可以开发出种类较多的环境净化材料，在工业化废水污染控制和水体修复等方面显示出巨大的发展潜力。(www.daowen.com)

另外，改革开放以来，人们生活居住条件明显改善。在室内装饰中，化学合成装饰材料和家用电器得到广泛使用，引发了普遍性的室内环境空气污染问题，对人体健康造成威胁。研究表明，引起室内空气污染的主要物质是甲醛、氨气和以苯系物为代表的挥发性有机化合物（VOCs）等，而其中对人体危害最严重的是甲醛，它已被世界卫生组织（WHO）确定为致癌和致畸性物质。室内空气中氨气和VOCs的污染加剧，导致居住人群发生多种不适和病痛。为使人类免受甲醛等污染物的侵害，近年来，关于室内空气污染物的处理方法层出不穷，其中物理吸附法和化学氧化技术等是目前广泛使用的典型室内空气净化方法。基于活性炭材料的吸附技术尽管具有去除速率快等优点，但当其达到吸附平衡后，被吸附的甲醛易受室内环境的影响出现脱附现象，长期净化效果不佳。而基于纳米TiO2等半导体光催化剂的光催化氧化技术具有净化效率高、应用范围广且运行成本相对较低等特点，不仅能够利用太阳光催化氧化分解空气污染物，并能将其转化为水和CO2等无害物质，还可以被负载于多种材料表面，加工成形式多样的环境净化材料，有利于商业化应用。