（元琛科技）隨著工業(yè)化和現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，相比傳統(tǒng)污染治理方法，光催化法綠色環(huán)保、無二次污染。除了常見的各種染料，各種抗生素農(nóng)藥等均可降解掉。此外，光催化還可以將水體中的有毒重金屬離子，如 Cr6+、Pt4+、Au3+ 等還原為低價離子，減弱其毒性。

簡單來說，光催化是指半導(dǎo)體光催化材料在合適光的照射下，促進化合物的合成或降解，類似于植物的光合作用過程。在紫外光或可見光照射下，半導(dǎo)體光催化材料受激發(fā)產(chǎn)生“電子-空穴”對，遷移至材料表面的有效電子和空穴能與周圍環(huán)境中的水或氧氣發(fā)生作用，產(chǎn)生氧化-還原能力很強的自由基，從而將水或空氣中的污染物降解為無毒無害的物質(zhì)，以及破壞細菌的細胞壁，起到殺菌消毒的作用。

光催化過程可以簡化為以下幾個步驟：
（1）當(dāng)入射光能量 hv 不小于禁帶寬度 Eg 時，價帶上電子 e- 吸收光能躍遷至導(dǎo)帶，同時價帶上產(chǎn)生空穴 h+；
（2）產(chǎn)生的 e-、h+ 在電場或者擴散作用下分別遷移至半導(dǎo)體表面；
（3）具有還原能力的 e- 與具有氧化能力的 h+ 與吸附在半導(dǎo)體表面上的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如污染物降解、水分解制氫氣等等。

當(dāng)前限制光催化應(yīng)用原因主要有以下幾點：
1.光腐蝕；
2.光催化劑本身的吸光率和評價中使用光源的波長與強度；
3.光催化反應(yīng)中電子空穴再結(jié)合的防止；
4.氧化反應(yīng)開始后的后續(xù)反應(yīng)難以控制；
5.比表面積不足。

隨著光催化研究的深入，應(yīng)用領(lǐng)域也愈加廣泛，其在環(huán)境治理方面的前景更為廣闊。與此同時，功能性空氣過濾材料在空氣凈化領(lǐng)域有其獨特的優(yōu)勢，光催化劑和纖維過濾技術(shù)的有機結(jié)合不僅可以提高光催化性能，也能夠保證對氣溶膠的過濾，未來對于光催化過濾材料的應(yīng)用將越來越受重視。（元琛科技）