光催化材料的基本原理半导体受光激发时，电子从价带跳到导带，从而在导带中形成光生电子，在价带中形成光生空空穴。利用光生电子-空空穴对的氧化还原特性，可以降解周围环
光催化材料的基本原理半导体受光激发时，电子从价带跳到导带，从而在导带中形成光生电子，在价带中形成光生空空穴。利用光生电子-空空穴对的氧化还原特性，可以降解周围环境中的有机污染物，光解水产生H2和O2。高效的光催化剂必须满足以下条件:(1)半导体合适的导带和价带位置，价带电位在污染物净化应用中必须具有足够的氧化性能，电位必须满足光解水应用中产生H2和O2的要求。(2)有效的电子-空空穴分离能力，这降低了它们的复合概率。(3)可见光响应特性:420nm以下的紫外光能量仅占太阳能的4%左右。如何利用可见光甚至红外光能是决定光催化材料能否大规模应用的先决条件。传统锐钛矿型TiO _ 2只能响应紫外光。虽然掺杂改性可以使锐钛矿型TiO _ 2的吸收边红移，但效果并不理想。因此，开发具有可见光响应的高效光催化材料是该领域的研究热点。然而，目前的研究状况并不尽如人意。
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