光触媒PHOTOCATALYSIS是光Photo=Light+触媒(催化剂)catalyst的合成词。光触媒是一种在光的映照下，自身不起变化，却能够促进化学反响的物质，光触媒是应用自然界存在的光能转换成为化学反响所需的能量，来产生催化作用，使周围之氧气及水分子激起成极具氧化力的自由负离子。简直可合成一切对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，不只能加速反响，亦能运用自然界的定侓，不构成资源糜费与附加污染构成。最具代表性的例子为植物的"光协作用"，吸收对动物有毒之二氧化碳，应用光能转化为氧气及水。

光催化原理

    半导体光催化剂大多是n型半导体资料（当前以为TiO2运用最普遍）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,因而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映照半导体时,半导体的价带电子发作带间跃迁,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构成超氧负离子,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,以至对一些无机物也能彻底合成。
    光触媒是一种在光的映照下，自身不起变化，却能够促进化学反响的物质，就象植物的光协作用中的叶绿素。光触媒的资料多种多样，但是最为著名和研讨最为彻底的是纳米二氧化钛。光触媒在太阳光的映照下能产生羟基自由基、超氧自由基等活性物种，因而具备抗菌、除臭、油污合成、防霉防藻、空气净化的作用。

光催化能源开发

    由于是借助光的能量促使水分子合成反响，因然后来将这一现象中的氧化钛称作光触媒。这种现象相当于将光能转变为化学能，以当时正值石油危机的背景，世人对寻觅新能源的等候甚为殷切，因而这一技术作为从水中提取氢的划时期办法遭到了注目，但由于很难在短时间内提取大量的氢气，所以应用于新能源的开发终究无法完成，因而在惊动一时后疾速降温。1992年第一次二氧化钛光触媒国际研讨会在加拿大举行，日本的研讨机构发表许多关于光触媒的新观念，并提出应用于氮氧化物净化的研讨成果。二氧化钛相关的专利数目亦最多，其它触媒关连技术则涵盖触媒分配的制程、触媒结构、触媒担体、触媒固定法、触媒性能测试等。以此为契机，光触媒应用于抗菌、防污、空气净化等范畴的相关研讨急剧增加，从1971年至2000年6月总共有10,717件光触媒的相关专利提出申请。二氧化钛光触媒的普遍应用，将为人们带来清洁的环境、健康的身体。长度的基本度量单位为米，10-9米称为纳米(Nanometer;nm)。各种应用资料也将由微米逐步进入纳米时期。纳米资料由晶粒1~100nm大小的粒子所组成。粒径极为微细，具有极大的比表面积，且随着粒径的减少，表面原子百分比进步。由于在表面上存在大量原子配位不完整而惹起高表面能的现象，表面能量占全能量的比例大幅进步，使纳米资料在吸附、光吸收等方面具有新的特性。