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 目前半導體光催化的機理主要依據(jù)半導體的能帶結(jié)構(gòu)提出的,半導體光催化的過程比較復雜，具體分三個主要的過程：

1）半導體在光激發(fā)下產(chǎn)生光生載流子：不同于具有連續(xù)電子態(tài)的金屬，半導體具有一個充滿電子的價帶(VB)和空的導帶(CB)，充滿電子的最高能級為價帶頂，最低的空能級為導帶低，價帶頂和導帶低之間的能級差為半導體的禁帶寬度(Eg)，其決定了半導體光學吸收范圍。如圖 1-1，在具有大于禁帶寬度能量的光照射下，半導體價帶上的電子吸收一個光子后躍遷到導帶，同時在價帶上會形成一個空穴，在半導體內(nèi)部形成具有高活性的載流子一光生電子和空穴。

2）載流子遷移在半導體內(nèi)的遷移：半導體光催化為異相光催化過程，催化反應(yīng)發(fā)生在半導體顆粒的表面。光生電子和空穴需要從半導體顆粒的內(nèi)部遷移到表面進行反應(yīng)。光生電子和空穴生成后很容易在半導體內(nèi)部(e)或者半導體的表面發(fā)生復合(a)，以光能或熱能損失掉。只有遷移到半導體顆粒表面且沒有發(fā)生復合的電子(d)和空穴(b)才能進一步參與光催化反應(yīng)。

3）載流子在半導體表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)：當半導體表面存在捕獲劑或者表面缺陷時，擴散到表面的光生電子和空穴可能被捕獲，抑制電子空穴的復合,促進電子和空穴在表面發(fā)生氧化-還原反應(yīng)。光生空穴具有很強的氧化性，可以直接參與氧化反應(yīng)，也可以與吸附在表面的 HO^-形成羥基自由基·OH氧化降解有機污染物。遷移到表面的光生電子具有很強的還原性，很容易被溶液中的 O₂，結(jié)合形成超氧自由基·O^2-等活性基團，也可以直接還原水產(chǎn)生氫氣。光生電子和空穴的氧化還原能力與半導體本身的能帶位置和被吸附物的氧化還原電位有關(guān)。

 目前泰坦新材公司已經(jīng)合成了磷酸銀、釩酸銀等多種銀基半導體光催化劑，并已經(jīng)實現(xiàn)公斤級量產(chǎn)，泰坦新材正在不斷研究半導體光催化領(lǐng)域知識，并且在不斷研制開發(fā)新的半導體光催化產(chǎn)品。