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文献综述

1半导体光催化

随着社会的发展，人类生产活动造成水体污染，主要污染源：工业污染源，农业污染源和生活污染源。工业废水具有量大、面积广、成分复杂、毒性大、不易净，难处理等特点，因此是水域的重要污染源。日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，水体污染影响人民生活，破坏生态，使人类无水可用，而且会危害人类的身体健康。水的污染也影响工业生产，加快设备腐蚀的程度，影响产品质量，甚至使生产不能继续进行下去。因此水污染成为人类生存健康、经济和社会可持续发展的重大障碍[1]。近年来，利用半导体光催化技术消除环境污染物的研究渐渐盛行起来，特别是废水中有机污染物的光催化降解，取得了令人满意的结果。大量研究证实：有机卤化物、染料、酚类、表面活性剂、氰化物、农药、多环芳烃等都能通过半导体光催化技术将其降解、脱色、去毒、矿化为无机小分子物质，从而消除污染对环境的污染[2]。

半导体光催化剂氧化降解有机物，其实质是一种自由基反应。处于激发态的价带空穴（h ）和导带电子（e-），将经历多个变化过程[3]：见图1-1所示。

(1)光生电子向吸附在半导体表面的物种或溶液中迁移。如果物种已预先吸附在半导体表面上，那么电子转移过程更加有效。通常在表面上，半导体能级提供电子以还原一个电子受体，而空穴则能迁移到表面与供电子物质给出的电子相结合，使该物种氧化；

(2)光生电子与空穴在途中相遇，发生复合的退激过程；

(3)光生电子与空穴迁移到半导体表面后再相遇复合。

图1-1半导体的光激发与退激过程

Fig.1-1Schematicdiagramofphotoexcitationanddeexcitationeventsinsemiconductor