（元琛科技）随着工业化和现代化的不断发展，环境污染问题日趋严重，相比传统污染治理方法，光催化法绿色环保、无二次污染。除了常见的各种染料，各种抗生素农药等均可降解掉。此外，光催化还可以将水体中的有毒重金属离子，如 Cr6+、Pt4+、Au3+ 等还原为低价离子，减弱其毒性。

简单来说，光催化是指半导体光催化材料在合适光的照射下，促进化合物的合成或降解，类似于植物的光合作用过程。在紫外光或可见光照射下，半导体光催化材料受激发产生“电子-空穴”对，迁移至材料表面的有效电子和空穴能与周围环境中的水或氧气发生作用，产生氧化-还原能力很强的自由基，从而将水或空气中的污染物降解为无毒无害的物质，以及破坏细菌的细胞壁，起到杀菌消毒的作用。

光催化过程可以简化为以下几个步骤：
（1）当入射光能量 hv 不小于禁带宽度 Eg 时，价带上电子 e- 吸收光能跃迁至导带，同时价带上产生空穴 h+；
（2）产生的 e-、h+ 在电场或者扩散作用下分别迁移至半导体表面；
（3）具有还原能力的 e- 与具有氧化能力的 h+ 与吸附在半导体表面上的物质发生氧化还原反应，比如污染物降解、水分解制氢气等等。

当前限制光催化应用原因主要有以下几点：
1.光腐蚀；
2.光催化剂本身的吸光率和评价中使用光源的波长与强度；
3.光催化反应中电子空穴再结合的防止；
4.氧化反应开始后的后续反应难以控制；
5.比表面积不足。

随着光催化研究的深入，应用领域也愈加广泛，其在环境治理方面的前景更为广阔。与此同时，功能性空气过滤材料在空气净化领域有其独特的优势，光催化剂和纤维过滤技术的有机结合不仅可以提高光催化性能，也能够保证对气溶胶的过滤，未来对于光催化过滤材料的应用将越来越受重视。（元琛科技）