【什么是光催化反应】光催化反应是一种在光照条件下，利用光能激发催化剂表面的电子，从而引发化学反应的过程。这种反应广泛应用于环境治理、能源转换和材料科学等领域，具有高效、环保、可重复使用等优点。
一、
光催化反应的核心在于“光”与“催化”的结合。当光照射到光催化剂（如二氧化钛）表面时，光子能量足以激发催化剂中的电子，使其从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。这些高能载流子能够与周围的物质发生氧化还原反应，从而实现污染物降解、水分解制氢等目标。
光催化反应具有以下特点：
- 绿色环保：不产生有害副产物。
- 能耗低：主要依赖太阳能等自然光源。
- 稳定性好：催化剂不易失活，可重复使用。
- 应用广泛：可用于空气净化、水处理、有机合成等。
二、表格展示
| 项目 | 内容 |
| 定义 | 在光照条件下，通过光催化剂引发的化学反应过程 |
| 原理 | 光子激发催化剂产生电子-空穴对，引发氧化还原反应 |
| 催化剂 | 常见有TiO₂、ZnO、g-C₃N₄等 |
| 光源 | 多为紫外光或可见光，视催化剂类型而定 |
| 反应类型 | 氧化反应、还原反应、分解反应等 |
| 应用领域 | 空气净化、水处理、有机合成、能源转换 |
| 优点 | 绿色环保、能耗低、稳定性好、可重复使用 |
| 缺点 | 光利用率低、催化剂易失活、成本较高 |
三、结语
光催化反应作为一种新型的绿色化学技术，正在逐步改变我们对能源和环境问题的认知。随着材料科学的发展，未来光催化技术将在更多领域中发挥重要作用。
