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  作为一种半导体，光催化材料的能带是不连续的，能量由高到低依次为导带、禁带、价带。半导体光催化材料一般具有较大的禁带宽度，价带由一系列填满电子的轨道所构成，导带由一系列末填充电子的轨...

  作为一种半导体，光催化材料的能带是不连续的，能量由高到低依次为导带、禁带、价带。

  半导体光催化材料一般具有较大的禁带宽度，价带由一系列填满电子的轨道所构成，导带由一系列末填充电子的轨道所构成。

  当光催化材料近表面区在受到能量大于其禁带宽度的光辐射时，价带中的电子会受到激发而路迁到导带。由于其中存在着能隙，所激发的电子的弛豫过程比起金属中的激发电子要慢得多，一般要有几个纳秒，这样光的激发就在半导体中产生电子空穴。其中，电子居于较高的能量状态，可作为还原剂；而价带中的空穴则具有较高的氧化电势。

  只要这些电荷载流子有充足长的寿命，能够被吸附的反应物所捕获，分别进行氧化或还原反应，而不是复合，那么这个材料就有光催化的能力。

  在所有这些半导体催化剂中，二氧化钛被证明Z适合于大范围的应用，是因为二氧化钛具备极高的光催化活性和良好的生物、化学惰性，不会发生光腐蚀和非物理性腐蚀，且价格相对便宜。

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