当催化剂吸收光能时，会产生电子-空穴对。这些激发态金属离子可以与污染物发生氧化反应，将有机物降解为无害的物质。这些自由基能够有效地氧化降解污染物，消灭细菌和病毒，展现出其高效、环保以及高能源和资源利用率的优点。它广泛应用于处理有机污染物、臭味物质、细菌和病毒等环境问题。几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，不仅能加速反应，亦能运用自然界的定侓，不造成资源浪费与附加污染形成。
什么是光催化和光芬顿?
光催化：- 定义：光催化是一种利用光能激发催化剂产生电子-空穴对，并利用这些活性物种（如自由基）来降解污染物的技术。
- 原理：在光催化过程中，催化剂通常是半导体材料，如二氧化钛（TiO2）。当催化剂吸收光能时，会产生电子-空穴对。这些电子和空穴具有高度的氧化还原能力，可以与污染物反应，分解有机物或转化为无害的物质。
- 特点：光催化具有广泛的应用范围，可以用于降解有机物、去除重金属离子和净化水体。它不需要添加大量的化学试剂，具有较低的操作成本和环境友好性。
光芬顿：
- 定义：光芬顿是一种利用光辐射和过渡金属离子来催化分解有机物的技术。
- 原理：在光芬顿过程中，通常使用含有过渡金属离子（如铁、铜等）的催化剂。当催化剂暴露在光照下时，光能将过渡金属离子激发到高能态，形成激发态金属离子。这些激发态金属离子可以与污染物发生氧化反应，将有机物降解为无害的物质。
- 特点：光芬顿具有较高的催化活性和选择性，可以有效地分解有机污染物，包括难降解的有机化合物。然而，它通常需要添加氧化剂（如过硫酸盐或氢氧化物）来增强氧化反应。
总结：
光催化和光芬顿都是利用光能和催化剂来降解污染物的技术。光催化主要基于半导体材料的电子-空穴对，而光芬顿则依赖于过渡金属离子的激发态。具体使用哪种技术取决于待处理污染物的性质和应用需求。
什么是光催化技术
光催化技术利用光能激活催化剂，进而分解有机污染物、细菌和病毒等有害物质。这一技术通过照射光（通常是紫外线或可见光）激发催化剂，如二氧化钛（TiO2），使其与水分子或氧气分子反应，生成具有高反应活性的自由基。这些自由基能够有效地氧化降解污染物，消灭细菌和病毒，展现出其高效、环保以及高能源和资源利用率的优点。在光催化技术中，二氧化钛是最常用的催化剂，因其具有出色的光催化活性和光稳定性。它广泛应用于处理有机污染物、臭味物质、细菌和病毒等环境问题。为了提高光催化效率，研究者们探索了使用不同光源和催化剂的策略，例如紫外光、紫外光敏化剂、可见光以及氮掺杂二氧化钛等。
光催化技术的应用领域十分广泛，包括但不限于：
1. 空气净化和水处理：光催化技术能够有效去除空气中的有机物、异味、细菌和病毒，常用于工业厂房、医疗机构等场所的空气净化。在水处理方面，它能够降解水中的有机物、重金属离子和氨氮等污染物，有潜力应用于城市污水处理、工业废水处理和自来水净化等领域。
2. 医疗卫生：光催化技术可用于杀灭空气中的细菌和病毒，因此在医院、洗手间等场所的消毒和防疫工作中具有重要应用。
3. 污泥处理和清洁能源：光催化技术有助于污泥的稳定化和脱水，减少污泥的产生量，并提高资源的利用率，常用于污水处理厂的二次污泥处理。此外，光催化技术在太阳能光电转换、水分解制氢、CO2还原等清洁能源领域的研究中也显示出广阔的应用前景。
请问光催化是什么原理？
光触媒PHOTOCATALYST是光 Photo=Light + 触媒（催化剂）catalyst的合成词。光触媒是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，光触媒是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量，来产生催化作用，使周围的氧气及水分子激发成极具氧化力的自由负离子。几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，不仅能加速反应，亦能运用自然界的定侓，不造成资源浪费与附加污染形成。最具代表性的例子为植物的"光合作用"，吸收二氧化碳，利用光能转化为氧气及有机物。半导体光催化剂大多是n型半导体材料（当前以为TiO2使用最广泛）都具有区别于金属或绝缘物质的特别的能带结构,即在价带(ValenceBand,VB)和导带(ConductionBand,CB)之间存在一个禁带(ForbiddenBand,BandGap)。由于半导体的光吸收阈值与带隙具有式K=1240/Eg(eV)的关系,因此常用的宽带隙半导体的吸收波长阈值大都在紫外区域。当光子能量高于半导体吸收阈值的光照射半导体时,半导体的价带电子发生带间跃迁,即从价带跃迁到导带,从而产生光生电子(e-)和空穴(h+)。此时吸附在纳米颗粒表面的溶解氧俘获电子形成超氧负离子,而空穴将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化性,能将绝大多数的有机物氧化至最终产物CO2和H2O,甚至对一些无机物也能彻底分解。
http://baike.baidu.com/link?url=uS3gRKSp-D-_89a-LobDPpDtsI0JNQ9VhADSgaCky3VeH8wPI-_x8kagEPNdK-637RbCu0Re8k7HHUngQDLLLq
