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文献综述
文 献 综 述1. 引言日益严峻的全球能源短缺危机和环境问题正对人类社会的长期可持续健康发展造成严重威胁。
各国政府和科学家们正在努力寻找一种绿色技术以解决这个关乎人类福祉的全球性问题。
太阳能是应用前景最广阔的清洁能源之一，光催化技术是一种高级氧化技术，光催化技术的历史最早可以追溯到1972年，日本科学家Fujishima和Honda在研究中发现二氧化钛电极在光电催化反应过程中同时有氢气和氧气产生。
从此，光催化和电催化反应的研究受到人们的关注，并将该现象称之为Honda-Fujishima效应[1]，其可以利用取之不尽的太阳能催化分解水制备清洁可再生的绿色能源氢气、催化降解有毒有害污染物、还原温室气体CO2、催化氧化NOx等，是本世纪最重要的研究热点之一[2-4]。
此技术具有能耗低和无二次污染等优点，对于解决日趋严峻的能源和环境问题具有重要意义。
在过去的几十年里，随着纳米技术的飞速发展，人们对光催化反应的认知取得了显著的进步，深入研究了光催化反应的作用机制，揭示了光子与电子的相互作用，通过对晶体结构、暴露晶面及能带结构的控制实现了对光催化反应的有效调控，并不断提升光催化剂的性能，推动了光催化基础理论研究的发展[5]。
虽然取得了很大的进步，但是目前光催化技术走向产业化依然面临着一定的瓶颈与挑战，其中较低的光催化效率是阻碍其进一步发展的重要因素之一。
光催化现象产生的机理如下：当能量大于半导体禁带宽度的光子照射光催化材料时，价带上的电子被激发跃迁至导带，同时在价带上产生相应的空穴；导带中形成高活性的带负电电子（e-），而价带中则为带正电荷的空穴（h ）。
生成的电子和空穴在电场作用下被分离并迁移到表面，此时空气中的O2和H2O（或OH-）与之作用形成很高活性的超氧离子自由基和羟基自由基。
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