光催化技術(shù)是一項高效清潔、環(huán)保節(jié)能的一項污染處理技術(shù)。其基本原理是當(dāng)能量大于半導(dǎo)體光催化劑禁帶寬度的光照射時，進入半導(dǎo)體氧化物層的光導(dǎo)致電子從價帶(VB)向?qū)?CB)移動，電子躍遷到導(dǎo)帶，形成導(dǎo)帶電子，同時在價帶產(chǎn)生空穴，在半導(dǎo)體氧化物的表面形成高活性的電子－空穴對。激發(fā)電子與氧分子反應(yīng)形成超氧陰離子，·O2－與H+迅速反應(yīng)，然后產(chǎn)生羥基自由基，空穴可以使附著在催化劑表面的氫氧根和水分生成高活性的羥基自由基。羥基自由基的氧化電位極高，所以氧化能力極強，與廢水中污染物快速發(fā)生鏈?zhǔn)交瘜W(xué)反應(yīng)，降解和轉(zhuǎn)化污染物為無害物質(zhì)。光催化技術(shù)是分解污染物而不是吸附污染物。陜西高均勻性光催化太陽光模擬系統(tǒng)

光催化氙燈光源的分類：氙燈光源按照燈泡結(jié)構(gòu)分類分為長弧氙燈、短弧氙燈和球形氙燈，按照照射方式不同可分為內(nèi)照式光源和外照式光源。長弧氙燈一般采用管型氙燈燈管，把燈管置于反應(yīng)器內(nèi)部，采用四周發(fā)散式照射，一般被稱為內(nèi)照式光源。這種光源屬于全波段照射，不能增加濾光片，但是價格低廉，適合光化學(xué)的初級研究用。短弧氙燈一般采用球型氙燈燈泡，平行光束通過出光口照射，光輸出部分可以選配不同的濾光片，進而得到紫外光譜、可見光譜、紫外或者可見單色光，出光口可360度旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)角度任意方向照射。球形氙燈需要高精密的光路設(shè)計，一般是通過后置反光鏡將光收集匯聚成點光源，然后經(jīng)過光學(xué)透鏡組，實現(xiàn)平行光輸出，這樣輸出的平行光均勻度高，適合做光電方面、太陽能電池、光生物方面實驗。常常用來配合單色儀，組成可調(diào)單色光源。陜西方斑光催化金鹵燈光催化可利用太陽光作為能源來活化光催化劑，驅(qū)動氧化—還原反應(yīng)。

相應(yīng)于熱化學(xué)，光催化有機合成反應(yīng)的特點有哪些？相應(yīng)于熱化學(xué)，光催化有機合成反應(yīng)的特點如下：1）光是一種非常特殊的生態(tài)學(xué)上清潔的“試劑”；2）光化學(xué)反應(yīng)條件一般比熱化學(xué)要溫和；3）光化學(xué)反應(yīng)能提供安全的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，因為反應(yīng)基本上在室溫或低于室溫下進行；4）有機化合物在進行光化學(xué)反應(yīng)時,不需要進行基團保護；5）在常規(guī)合成中，可通過插入一步光化學(xué)反應(yīng)有效縮短合成路線。因此，光化學(xué)在合成化學(xué)中，特別是在天然產(chǎn)物、醫(yī)藥、香料等精細有機合成中具有特別重要的意義。

光催化原理：半導(dǎo)體光催化劑大多是n型半導(dǎo)體材料，都具有區(qū)別于金屬或絕緣物質(zhì)的特別的能帶結(jié)構(gòu),即在價帶和導(dǎo)帶之間存在一個禁帶。由于半導(dǎo)體的光吸收閾值與帶隙具有式K=1240/Eg(eV)的關(guān)系,因此常用的寬帶隙半導(dǎo)體的吸收波長閾值大都在紫外區(qū)域。當(dāng)光子能量高于半導(dǎo)體吸收閾值的光照射半導(dǎo)體時,半導(dǎo)體的價帶電子發(fā)生帶間躍遷,即從價帶躍遷到導(dǎo)帶,從而產(chǎn)生光生電子(e-)和空穴(h+)。此時吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負(fù)離子,而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。而超氧負(fù)離子和氫氧自由基具有很強的氧化性,能將絕大多數(shù)的有機物氧化至終產(chǎn)物CO2和H2O,甚至對一些無機物也能徹底分解。光催化具有哪些優(yōu)點？

光催化的作用和特性是什么？光催化的作用：抗細菌性:殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、綠膿桿菌、病毒等。空氣凈化:分解空氣中有機化合物及有毒物質(zhì):苯、甲醛、氨、TVOC等。除臭:去除垃圾臭、生活臭等惡臭。防霉防藻:防止發(fā)霉、防止藻類的產(chǎn)生,防止水垢的附著。防污自潔:分解油污、自清潔。光催化的特性：安全性：作為食品藥品添加劑，經(jīng)過美國FDA認(rèn)證，使用非常安全。持久性：由于光觸媒只是提供了反應(yīng)的場所，它本身并不參與化學(xué)反應(yīng)，所以它的作用效果是持久的。光催化太陽模擬器具備光束準(zhǔn)直、光斑均勻、光譜與太陽光匹配的特點。安徽圓斑光催化金鹵燈

光催化氙燈光源具有觸發(fā)式保護功能。陜西高均勻性光催化太陽光模擬系統(tǒng)

光催化反應(yīng)是利用光能進行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的一種方式，是物質(zhì)（污染物）在光和光催化劑共同作用下進行的化學(xué)反應(yīng)。由于其室溫深度反應(yīng)以及可以直接利用太陽能等特性，在空氣及水污染治理方面受到了極大的關(guān)注。但是光催化劑表面電子-空穴對的快速復(fù)合制約了光催化技術(shù)的應(yīng)用。如何有效的抑制光生載流子的復(fù)合率，從而提高光催化活性，成為研究的熱點。光電催化就是通過外加偏壓電場來抑制光生載流子復(fù)合的有效技術(shù)手段，在污水處理方面研究較多。光解水制氫目前主要是通過光催化劑（粉末），電解質(zhì)在光照條件下共同作用來實現(xiàn)水的分解的。所以在這種條件下光解水還是一個光催化過程。當(dāng)然也有人把光催化劑制成電極，然后加偏壓，在光照條件下進行水的分解的，這種情況下就是光電催化過程。陜西高均勻性光催化太陽光模擬系統(tǒng)