在標準狀態下若要把1 mol H2O分解為氫氣和氧氣,需237 kJ的能量.以TiO2為例,它的禁帶寬度為3·2 eV,在波長小于370 nm的光照下,TiO2的價帶電子被激發到導帶上,產生高活性的電子-空穴對.受光源照射時半導體內載流子的變化.電子和空穴被光激發后,經歷多個變化途徑,主要存在俘獲和復合兩個相互競爭的過程,光致空穴具有很強的氧化性,可奪取半導體顆粒表面吸附的有機物或溶劑中的電子,使原本不吸收光而無法被光子直接氧化的物質,通過光催化劑被活化氧化.光致電子具有很強的還原性,能使半導體表面的電子受體被還原,這兩個過程均為光激活過程.同時遷移到體內和表面的光致電子和空穴又存在復合的可能,此為去激活過程,對光催化反應無效.水在這種電子-孔穴對的作用下發生電離,生成H2和O2.

標簽：二氧化鈦催化劑分解