1.1光催化的起源本多—藤岛效应1.2光催化机理若半导体此时处于溶液中,则在电场作用下,电子与空穴分离并迁移到粒子表面的不同位置。光生空穴具有很强的得电子能力,具有强氧化性,可夺取半导体表面的有机物或溶剂中的电子,使原本不吸收入射光的物质被活化氧化,而电子受体则可以通过接受表面上的电子而被还原。1.3光催化材料2.二氧化钛光催化材料二氧化钛的理化性质介电常数：由于二氧化钛的介电常数较高，因此具有优良的电学性能。在测定二氧化钛的某些物理性质时，要考虑二氧化钛晶体的结晶方向。例如，金红石型的介电常数，随晶体的方向不同而不同，当与C轴相平行时，测得的介电常数为180，与此轴呈直角时为90，其粉末平均值为114。锐钛型二氧化钛的介电常数比较低只有48。电导率：二氧化钛具有半导体的性能，它的电导率随温度的上升而迅速增加，而且对缺氧也非常敏感。例如，金红石型二氧化钛在20℃时还是电绝缘体，但加热到420℃时，它的电导率增加了107倍。稍微减少氧含量，对它的电导率会有特殊的影响，按化学组成的二氧化钛(TiO2)电导率<10-10s/cm，而TiO1.9995的电导率只有10-1s/cm。金红石型二氧化钛的介电常数和半导体性质对电子工业非常重要，该工业领域利用上述特性，生产陶瓷电容器等电子元器件。硬度：按莫氏硬度10分制标度，金红石型二氧化钛为6~6.5，锐钛型二氧化钛为5.5~6.0，因此在化纤消光中为避免磨损喷丝孔而采用锐钛型。熔点和沸点：由于锐钛型和板钛型二氧化钛在高温下都会转变成金红石型，因此板钛型和锐钛型二氧化钛的熔点和沸点实际上是不存在的。只有金红石型二氧化钛有熔点和沸点，金红石型二氧化钛的熔点为1850℃、空气中的熔点(1830土15)℃、富氧中的熔点1879℃，熔点与二氧化钛的纯度有关。金红石型二氧化钛的沸点为(3200±300)K，在此高温下二氧化钛稍有挥发性。吸湿性:二氧化钛虽有亲水性，但吸湿性不太强，金红石型较锐钛型为小。二氧化钛的吸湿性与其表面积的大小有一定关系，表面积大，吸湿性高。二氧化钛的吸湿性也与表面处理及性质有关。热稳定性:二氧化钛属于热稳定性好的物质，一般用量为0.01%～0.12%2.1纳米二氧化钛的制备2.1二氧化钛光催化材料的改造方法一：复合半导体复合半导体,即是以浸渍法或混合溶胶法等制备TiO2的二元或多元复合半导体.二元复合半导体催化活性的提高可归因于不同能级半导体间光生载流子的输运易于分离.以TiO2-CdS复合半导体为例,如图1(a)所示,当用足够能量的光激发时,CdS与TiO2同时发生电子带间跃迁.由于导带和价带能级的差异,光生电子将聚集在TiO2的导带上,而空穴则聚集在CdS的价带上,光生载流子得到分离,从而提高了量子效率;另一方面,如图1(b)所示,当照射光的能量较小时,只有CdS发生带间跃迁,CdS产生的激发电子输运到TiO2导带而使得光生载流子得到分离,从而使催化活性提高.对CdS/TiO2、CdSe/TiO2、SnO2/TiO2、WO3/TiO2等体系的研究均表明,复合半导体比单个半导体具有更高的催化活性.方法二：贵金属沉积方法三：非金属掺杂方法4：表面光敏化3.二氧化钛的应用将气固相光催化消除污染技术最早推向实用的是日本丰田三共公司,1985年,京都大学的Kagitani等首次进行了消除H2S、NH3等污染物的气固相光催化研究,并与丰田三共公司联合开发应用,这是国际上将光催化法成功的应用于消除空气中微量有害气体的首例。1988年,中国科学院兰州化学物理研究所光催化组在我国首次开拓了气固相光催化研究新领域,并于1991年成功地开发出可同时消除H2S、SO2、NH3、CH3SH等生活环境中常见的有恶臭气味的微量有害气体的高效稳定的光催化剂以及光催化空气净化器。