光催化反應(yīng)原理：

根據(jù)以能帶為基礎(chǔ)的電子理論，半導體的基本能帶結(jié)構(gòu)是：存在一系列的滿帶，上面的滿帶稱為價帶（VB）；存在一系列的空帶，下面的空帶稱為導帶（CB）；價帶和導帶之間為禁帶。當用能量等于或大于禁帶寬度的光照射下，半導體價帶上的電子可被激發(fā)躍遷到導帶，同時在價帶產(chǎn)生相應(yīng)的空穴，這樣就在半導體內(nèi)部生成電子-空穴對。銳鈦型TIO2的禁帶寬度為3.2eV,當它7.吸收了波長小于或等于387.5nm的光子后，價帶中的電子就會被激發(fā)到導帶，形成帶負電的高活性電子，同時在價帶上產(chǎn)生帶正電的空穴。由于半導體能帶的不連續(xù)性，電子和空穴的壽命較長，在電場的作用下，電子與空穴發(fā)生分離，遷移到粒子表面的不同位置。它們能夠在電場作用下或通過擴散的方式運動，與吸附在半導體催化劑粒子表面上的物質(zhì)發(fā)生氧化或還原反應(yīng)，或者被表面晶格缺陷捕獲，也可能直接復合。

空穴能夠同時吸附在催化劑粒子表面的OH-或H2O發(fā)生作用生成活性羥基?；钚粤u基是一種活性更高的氧物，能夠無選擇地氧化多種有機物并使之礦化，通常認為是光催化反應(yīng)體系中的主要活性氧化物。光生電子也能夠與O2發(fā)生作用生成HO2.和O2.等活性氧類，這些活性氧自由基也能參與氧化還原反應(yīng)。

光催化的魅力

》除臭

》氧化分解

分解表面或接近表面的物質(zhì)。如有機物被分解為二氧化碳和水。

》超親水性

即與水浸潤現(xiàn)象。鍍有二氧化鈦的材料表面用光照射，水不會形成水滴，幾乎完全擴展成均勻的膜，達到一種很好的自清潔功能。

》除去廢氣中的NOX

催化劑本身在反應(yīng)的前后不發(fā)生變化；

在光催化反應(yīng)中的二氧化鈦相當于光合作用中的葉綠素；

光合作用是指太陽光作用于二氧化碳和水的反應(yīng)；

植物的葉綠素吸收太陽光，生成碳水化合物（糖類）和氧氣；

并且反應(yīng)前后葉綠素不發(fā)生任何變化。