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 目前半導(dǎo)體光催化的機(jī)理主要依據(jù)半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)提出的,半導(dǎo)體光催化的過(guò)程比較復(fù)雜，具體分三個(gè)主要的過(guò)程：

1）半導(dǎo)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(dǎo)體具有一個(gè)充滿電子的價(jià)帶(VB)和空的導(dǎo)帶(CB)，充滿電子的最高能級(jí)為價(jià)帶頂，最低的空能級(jí)為導(dǎo)帶低，價(jià)帶頂和導(dǎo)帶低之間的能級(jí)差為半導(dǎo)體的禁帶寬度(Eg)，其決定了半導(dǎo)體光學(xué)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(dǎo)體價(jià)帶上的電子吸收一個(gè)光子后躍遷到導(dǎo)帶，同時(shí)在價(jià)帶上會(huì)形成一個(gè)空穴，在半導(dǎo)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(dǎo)體內(nèi)的遷移：半導(dǎo)體光催化為異相光催化過(guò)程，催化反應(yīng)發(fā)生在半導(dǎo)體顆粒的表面。光生電子和空穴需要從半導(dǎo)體顆粒的內(nèi)部遷移到表面進(jìn)行反應(yīng)。光生電子和空穴生成后很容易在半導(dǎo)體內(nèi)部(e)或者半導(dǎo)體的表面發(fā)生復(fù)合(a)，以光能或熱能損失掉。只有遷移到半導(dǎo)體顆粒表面且沒(méi)有發(fā)生復(fù)合的電子(d)和空穴(b)才能進(jìn)一步參與光催化反應(yīng)。

3）載流子在半導(dǎo)體表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)：當(dāng)半導(dǎo)體表面存在捕獲劑或者表面缺陷時(shí)，擴(kuò)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(fù)合,促進(jìn)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(qiáng)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(jī)污染物。遷移到表面的光生電子具有很強(qiáng)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(tuán)，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(dǎo)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(dǎo)體光催化劑，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)公斤級(jí)量產(chǎn)，泰坦新材正在不斷研究半導(dǎo)體光催化領(lǐng)域知識(shí)，并且在不斷研制開發(fā)新的半導(dǎo)體光催化產(chǎn)品。