随着人们对环境问题认识的不断深入和对水处理技术要求的不断提高，利用半导体特别是纳米二氧化钛的光催化作用降解和消除有害有机物引起了人们极大的兴趣。纳米二氧化钛在光照射下产生强烈的氧化能力，可以把许多难分解的有毒有机污染物氧化分解为二氧化碳、水等无机物，其优点是：反应条件温和，能耗低，在紫外光或太阳光照射下即可发生光催化反应;反应速度快，废水停留时间仅需要几分钟到几小时;降解没有选择性;无二次污染;应用范围广等。

　　二氧化钛禁带宽度为3.2ev，当它吸收波长小于或等于387.5nm 的光子后，价带上的电子(e-)被激发跃迁至导带，形成带负电的高活性电子，同时在价带上产生带正电的空穴，在电场作用下，电子与空穴分离并迁移到粒子表面。光生空穴有很强的捕获电子能力，具有强氧化性，可将吸附在二氧化钛表面的OH- 和H2O分子氧化成·OH自由基。其反应机理可用下式表示：

　　·OH自由基的氧化能力很强，能将大多数有机污染物及部分无机污染物氧化降解为CO2、H2O等无害物质，且·OH对反应物无选择性，在光催化氧化中起着决定性作用。

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