隨著工業(yè)化與城市化進程的加快，環(huán)境污染問題日益突出。傳統(tǒng)的物理、化學或生物處理方法在應(yīng)對復(fù)雜有機污染物、高毒性工業(yè)廢水及抗生素殘留方面存在明顯局限。光催化技術(shù)，憑借其綠色、可持續(xù)、高效降解的優(yōu)勢，正日益成為環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的研究熱點。

太陽能驅(qū)動的半導(dǎo)體光催化技術(shù)，可實現(xiàn)光催化分解水產(chǎn)氫、光催化還原二氧化碳制取低碳燃料、光催化降解污染物等過程，從而達到獲取清潔能源和凈化環(huán)境等目的。

光催化是一種基于光能驅(qū)動化學反應(yīng)的催化過程，光照下催化劑產(chǎn)生的電子（e-）和空穴（h+）與吸附在其表面的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而實現(xiàn)光能向化學能的轉(zhuǎn)化。光催化反應(yīng)的過程一般包括三個關(guān)鍵步驟：

（1）入射光子激發(fā)半導(dǎo)體，產(chǎn)生光生電子-空穴對；

（2）光生載流子從體相遷移到表面或在體相復(fù)合；

（3）光生載流子與表面吸附物之間發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移或在表面復(fù)合。

光催化的應(yīng)用廣泛而深遠的。主要表現(xiàn)在以下幾個環(huán)境領(lǐng)域

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