文献综述 一、光催化效应及材料 1、光催化的原理 光催化是以n型半导体的能带理论为基础，以n型半导体作敏化剂的一种光敏氧化法。

半导体粒子与金属相比，能带是不连续的。

相邻原子间能量匹配的电子轨道相互交叠源于原子复杂又精密的堆积,这种电子运动共有化的结果构成了由大量能级组成的能带,其中,价带为价电子占据的能带,用EV表示价带顶的能级；空带称为导带,EC表示导带底的能级。

EC与EV之差即为所谓的禁带宽度（也称带隙Eg）。

当用能量等于或大于禁带宽度的光照射半导体时,价带上的电子就会被激发跃迁至导带,同时在价带上产生相应的空穴。

电子和空穴在电场的作用下分离、迁移到粒子的表面。

光生空穴有很强的捕获电子能力,具有强氧化性，可夺取半导体表面被吸附物质或溶剂中的电子,使原本不吸收光的物质被活化进而氧化；而光生电子具有很好的还原性,电子受体通过接受光生电子被还原。

一般情况下光催化反应有两类,一种是”下坡反应”（downhill reaction）。

这类反应以光催化降解有机物为代表,主要是依靠在光照使水分解产生、、和等活性基团,这些物种是参与有机污染物光催化氧化降解过程的活性物种。

此外光生空穴本身也可以直接作为氧化剂进行氧化降解,以达到降解污染物的目的。