氮氧化物（NOX）主要包括NO和NO2，是光化学烟雾、酸雨等空气污染现象形成的主要原因。半导体光催化技术以其反应条件温和、来源丰富、成本低等众多优势成为环境污染治理中的优势技术。但是，光催化去除NO时也仍然存在缺点。普通光催化剂在光催化去除NO的过程中效率较低且经常会产生不必要的毒副产物NO2。而NO2对人体呼吸器官有剧烈刺激性，是NO毒性的5-8倍。因此，开发设计新型高效的光催化剂是促进光催化剂技术走向应用的关键。近年来，离子掺杂在促进光催化性能提升方面展现了卓越的效果。在各种掺杂改性元素之中，稀土元素具有优良的光、电、磁等物理特性。其中，La元素没有可变价态，以La3+稳定存在，是半导体催化剂的理想掺杂剂。因此，采用La元素掺杂手段，调控半导体光催化剂性能以实现NO安全高效地氧化成硝酸盐是一个十分重要的课题。
　　为了提高光催化效率以及阐明La元素掺杂的作用机理。本研究通过简易的沉淀法，制备了La掺杂的ZnO光催化剂。其紫外光催化NO的去除效率从36.2%提高到53.6%。最重要的是，这一掺杂方法能显著抑制NO2的生成。根据实验以及理论结果可知，在ZnO上掺杂La元素的同时可生成阳离子空穴（VZn），有效重构了ZnO的表面电子结构。其中，La促进了?O2－的生成而La掺杂带来的Vzn可进一步增强?OH的产生。这些活性自由基协同促进NO完全氧化成硝酸盐。然而，可见光在太阳光中的占比高达43%而紫外光占比仅仅只有8.7%。因此，开发具有高催化效率和选择性的可见光催化剂更具实际意义。
　　为了进一步推动光催化技术的实际应用以及阐明La的关键作用。选取了具有一定可见光响应能力的(BiO)2CO3半导体作为基底催化剂。通过水热法制备了La掺杂的(BiO)2CO3，提高了其可见光催化氧化NO的性能和选择性。研究结果表明，在La掺杂之后，(BiO)2CO3表面形成了局域过剩电子（Ex）。并且，Ex能有效加速反应物的活化，促进电荷的分离和转移。在可见光下，气体分子可以捕获Ex并被活化，产生具有高氧化能力的活性氧，使NO完全氧化为目标产物（NO2－/NO3－）。同时，结合实验和理论方法，揭示了电荷载体的传输/转化途径，阐明了光催化氧化NO的机理。该工作为同时实现光催化去除污染物和抑制有毒中间体的产生，开辟了一条高效、安全的空气净化新途径。并且，本策略可以推广到其他半导体光催化剂体系中，为稀土元素掺杂半导体光催化剂的实际应用起到一定的指导性作用。此外，本工作揭示的光催化NO氧化反应机理，也为相关研究提供了有益借鉴。