光催化的原理是什么

光催化的原理是利用光能激发半导体材料，如二氧化钛，产生电子和空穴对，参与氧化还原反应，促进化学反应的进行。12

光催化作用机制

• 光激发：当半导体材料受到大于或等于其能隙的光照射时，价带电子被激发到导带，形成电子-空穴对。2
• 电荷分离：纳米材料中的缺陷和悬键可以俘获电子或空穴，防止它们重新复合，从而实现电荷的有效分离。2
• 表面反应：分离的电子和空穴迁移到材料表面，与吸附的分子如氧气、水和甲醇等发生氧化还原反应。5
• 光吸收：为了提高光催化效率，研究了多种材料，包括半导体、等离子体金属颗粒、量子点和2D材料，以实现更有效的光吸收和电荷转移。4

光催化的应用

光催化材料在环境净化等领域有广泛应用，如分解有机物和水氧化，有助于解决环境污染问题。1