【什么是光催化反应】光催化反应是一种利用光能驱动化学反应的催化过程。在这一过程中，光催化剂吸收特定波长的光后，产生电子-空穴对，进而引发氧化还原反应，使反应物转化为产物。这种技术广泛应用于环保、能源转换和材料科学等领域。
一、
光催化反应是一种基于光能激发催化剂的化学反应机制。其核心在于光催化剂在光照下产生高活性的电子和空穴，这些载流子能够与周围的分子发生反应，从而推动化学反应的发生。该过程具有高效、绿色、可持续等优点，被广泛应用于水处理、空气净化、太阳能转化等方面。
与传统热催化相比，光催化反应不需要高温条件，能耗低，且对环境友好。然而，光催化反应的效率受多种因素影响，如光催化剂的种类、光源波长、反应条件等。
二、表格：光催化反应的关键要素
| 项目 | 内容 |
| 定义 | 光催化反应是指在光照射下，光催化剂激发产生电子-空穴对，从而引发化学反应的过程。 |
| 原理 | 光催化剂吸收光子后，产生高能电子和空穴，分别参与还原和氧化反应。 |
| 催化剂 | 常见的有TiO₂、ZnO、g-C₃N₄等，具有宽禁带结构，可被紫外或可见光激发。 |
| 光源 | 可为紫外光、可见光或自然光，波长需与催化剂的吸收范围匹配。 |
| 应用领域 | 环境治理（如降解污染物）、能源转换（如制氢）、材料合成等。 |
| 优势 | 能耗低、无毒、环保、反应条件温和。 |
| 局限性 | 催化剂易失活、光利用率低、反应速率较慢。 |
通过以上内容可以看出，光催化反应是一种具有广阔前景的技术，未来研究方向包括提高光催化效率、拓展催化剂种类以及优化反应条件等。
