工作原理：

　　光催化剂大多是n型半导体材料(当前以为TiO2使用Z广泛)都具有区别于金属或绝缘物质的特别的能带结构，即在价带和导带之间存在一个禁带。

　　由于半导体的光吸收闻值与带隙具有式K=1240/Eg(eV)的关系，因此常用的宽带隙半导体的吸收波长闻值大都在紫外区域。当光子能量高于半导体吸收阀值的光照射半导体时，半导体的价带电子发生带间跃迁，即从价带跃迁到导带，从而产生光生电子(e-)和空穴(l+)。

　　此时吸附在纳米颗粒表面的溶解氧俘获电子形成超氧负离子，而空穴将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化性，能将绝大多数的有机物氧化至Z终产物CO2和H2O，甚至对一些无机物也能*分解。

　　光催化剂应用：

　　1、在环境治理方面的应用

　　(1)水中无机金属离子的还原:水溶液中金属离子很难除去，往往伴有二次污染，利用光催化剂还原不仅节约能源，而且还避免了二次污染。

　　2、在有机合成方面

　　有学者利用TiO2微粒使纯1,3,5,7-四甲基环四氧硅烷开环聚合，在催化剂表面生成聚甲基氧硅烷，这为光催化剂在有机合成方面开了先河。

　　3、在能源方面的应用

　　H2被誉为是Z清洁的能源，而且能量高，是非常有前景的一种燃料。目前，已经可以利用光解水制得，自1972年有学者报道利用TiO2光催化水制的氢气以来在世界范围内引起轰动。