光催化降解效率：通过测定目标污染物（如染料、抗生素）在光照下的浓度变化，评估催化剂的光催化活性。
表观量子产率：衡量催化剂将吸收的光子转化为参与反应的电子的效率，是评价光催化性能的关键参数。
带隙能测定：确定催化剂半导体的价带顶和导带底能量差，是判断其光吸收范围的理论基础。
光电流响应：通过测量光照下电极的光生电流，直接表征光生电荷的分离与迁移效率。
荧光光谱强度：监测催化剂的光致发光信号，其强度与光生电子-空穴对的复合率直接相关。
活性物种鉴定：通过捕获剂实验等手段，确定反应中起主要作用的活性物种（如·OH、·O2-、h+）。
反应动力学常数：通过拟合降解曲线，获得准一级或二级反应速率常数，分析反应动力学过程。
催化剂稳定性：通过循环实验，检测催化剂质量、结构及催化活性的变化，评估其可重复使用性。
表面羟基含量：测定催化剂表面羟基基团的数目，因其常作为空穴捕获点生成·OH而影响活性。
Zeta电位：测量催化剂颗粒在溶液中的表面电荷，分析其与污染物分子的静电相互作用。
有机染料降解：如亚甲基蓝、罗丹明B、甲基橙等，常用于评估催化剂对可见光的响应及降解能力。
抗生素与药物残留：如四环素、环丙沙星等，研究复杂分子结构污染物的深度矿化过程。
气相污染物净化：如甲醛、苯、氮氧化物（NOx）等，研究气固相光催化反应机理。
重金属离子还原：如Cr(VI)还原为Cr(III)，研究光生电子的还原能力及反应路径。
水分解制氢/制氧：研究纯水或牺牲剂存在下，光生电荷驱动的水分解半反应，评估催化剂能带位置。
二氧化碳还原：将CO2光催化转化为CH4、CO等碳氢燃料，研究多电子转移的复杂反应机理。
细菌灭活：研究光催化过程中产生的活性氧物种对微生物细胞膜的破坏作用及灭活动力学。
固氮反应：在温和条件下将N2还原为NH3，研究催化剂对惰性小分子的活化能力。
选择性有机合成：如醇选择性氧化为醛，研究光催化在有机合成中的选择性控制机理。
自清洁表面研究：评估涂覆光催化剂的表面对油污、微生物的分解能力及长效性。
紫外-可见漫反射光谱法：用于测定固体催化剂的吸光特性并计算其带隙能。
荧光光谱法/磷光光谱法：通过检测光致发光信号来研究光生载流子的复合行为。
电子自旋共振技术：利用自旋捕获剂直接检测和鉴定光催化过程中产生的自由基物种（如·OH、·O2-）。
电化学阻抗谱法：通过测量电极系统的阻抗，分析电荷转移电阻和界面反应动力学。
莫特-肖特基曲线法：一种电化学方法，用于测定半导体催化剂的平带电位和载流子类型。
高效液相色谱法：分离并定量分析光催化降解过程中的中间产物及最终产物。
气相色谱法/质谱联用法：用于检测气相反应产物（如H2、O2、CH4）或挥发性中间产物。
总有机碳分析：通过测定溶液总有机碳含量的变化，评估污染物的矿化程度。
表面光电压谱法：测量光照引起的表面电势变化，直接表征光生电荷的分离情况。
瞬态吸收光谱法：一种超快光谱技术，用于跟踪光生电子和空穴从产生到复合的皮秒至毫秒级动力学过程。
光化学反应仪：提供可控光源（氙灯、LED阵列）、搅拌和恒温环境的反应核心装置。
紫外-可见分光光度计：用于测量溶液浓度变化及固体样品的漫反射光谱。
荧光光谱仪：用于采集光致发光光谱，分析载流子复合机制。
电化学工作站：用于进行光电流响应、循环伏安、阻抗谱等电化学测试。
电子自旋共振波谱仪：用于直接检测和鉴定顺磁性活性自由基物种的关键设备。
高效液相色谱仪：配备紫外或二极管阵列检测器，用于分离和定量分析反应液组分。
气相色谱仪：通常配备热导检测器或质谱检测器，用于分析气体产物或挥发性组分。
总有机碳分析仪：通过高温催化氧化或紫外-过硫酸盐氧化法测定水样中的总有机碳含量。
比表面积及孔隙度分析仪：通过氮气吸附-脱附等温线测定催化剂的比表面积、孔径分布等物理参数。
X射线光电子能谱仪：用于分析催化剂表面元素的化学态、组成及价带谱信息。
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