光催化处理染料废水的原理

光催化的原理是利用光来激发二氧化钛等化合物半导体，利用它们产生的电子和空穴来参加氧化-还原反应。当能量大于或等于能隙的光照射到半导体纳米粒子上时，其价带中的电子将被激发跃迁到导带，在价带上留下相对稳定的空穴，从而形成电子-空穴对。
通过光照光催化剂使得光生电子空穴对进行重组，或者通过还原溶液中的物质(例如，O2)，可以通过氧化物质(例如，H2O2，**化合物)和光生电子空清除光生空穴。这些组合主要导致在TiO2表面形成羟基自由基(?OH)以及**氧自由基阴离子和氢过氧自由基，它们能够破坏染料分子的有毒结构，使其毒性减轻甚至消失。通常情况下，光催化氧化反应以半导体为催化剂，以光为能量，将**染料降解为二氧化碳和水。
在日常生产生活中，我们离不开染料这种物质，也就始终有染料废水的产生，那么对染料废水的降解也就一直存在，虽然研究者们在这方面已经取得了相应的成果和进步，但还远远不够。目前，光催化处理染料废水在实际应用过程中仍然受到许多限制，需要研究出简单易得、高效、环保节约型的光催化剂来解决目前存在的困难，使得该技术在染料废水降解中能够应用到实际，拓宽推广面，通过不断改善和优化条件，相信在不久的将来，将会发现高效简便且环保的光催化材料应用于染料废水处理中。