陶瓷膜的进化之路
具有活性表面的陶瓷膜已经开始初步应用于水处理行业中。这类活性表面主要包括一些半导体纳米材料，例如二氧化钛、氧化锌、三氧化二铁等等。这类活性陶瓷膜通过UV（紫外光）或阳光激活来参与有机化合物降解的氧化还原过程。
在认识到光催化降解多氯联苯（PCB）的效应后，Carey在1976年首次论述了光催化在水处理领域的应用，而半导体材料在其中起到了很大的作用。
半导体有一条填充价带和一条空导带。在光催化中，半导体吸收大于其自身带隙能量的光子，然后通过从导电到价带的电子激发产生电子空穴对来发挥其功能。这些电子-空穴对将重组（在仅仅纳秒的时间里）或与周围介质反应。而后者发生的条件仅限于电子和/或空穴可被表面缺陷捕捉到或被本体介质中的适当的清除剂（又称俘获剂）俘获时才可能发生。
在整体的半导体材料中，只有电子或空穴间才能正常的发生相互作用，然而，在纳米级材料中，两者都在表面处可用，并可以进行高效率的相互作用。尽管水中有机分子在颗粒表面引发氧化的机理尚未完全被理解，但理论包括通过电子空穴（正电子）的直接氧化，或在表面上或溶液中产生的羟基自由基的间接氧化，以及其中的综合因素。
悬浮的纳米光催化剂被应用于污染物的修复，因为悬浮状态能够提供的表面积和活性。不过悬浮法的一个主要缺点是废料的回收和再生（或处理）。在催化剂表面涂覆的磁性氧化铁纳米颗粒或许是一个不错的选择，聚合物膜上使用催化剂涂层既可以产生活性表面用于增强分离效果，同时还可以消除催化剂回收的复杂性。
二氧化钛纳米颗粒具有高度光活性，并且在UV光下具有抗微生物活性。因此，基于光解消毒的水净化系统是可行的。二氧化钛纳米粉末还可以应用于陶瓷膜表面，例如二氧化硅氧化铝沸石和活性炭，其在UV光下和在活性氧物质存在下比聚合物更稳定。
催化臭氧也可用于去除水和废水处理中的天然有机物和有机化合物；当其与催化金属氧化物组合时，可以降解其它物质，例如酚、芳族烃和腐殖质。
不过，催化剂涂覆的膜与陶瓷水处理膜一直面临的挑战一样，相对于聚合物膜，他们制造成本偏高和堆积密度偏低。因此催化性膜没有被作为一种提高目前膜技术的性能的方法，而是被作为了一种发展陶瓷膜材料的技术。
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