光触媒的工作原理

光触媒的工作原理是基于光催化作用，一种利用光能激活特定催化剂催化化学反应的技术。

光触媒通常由两个主要组成部分组成：催化剂和光源。常见的催化剂是二氧化钛（TiO2）。当光源（通常是紫外线光源）照射到催化剂表面时，催化剂吸收光能，激发电子跃迁到高能级，形成电子空穴对。这些电子空穴对具有高度的氧化还原能力。

在空气中存在着很多有机污染物、细菌和恶臭气体等有害物质，它们会与光触媒表面产生接触。这些污染物中的有机物质吸附到光触媒表面，然后被电子空穴对氧化分解为无害的二氧化碳（CO2）和水（H2O）。同时，电子空穴对也可氧化细菌的代谢产物和残留物质，将它们转化为无害的物质。

光触媒的工作原理还包括了自清洁效果。光触媒表面的水会吸引空气中的水分子和氧气，形成氢氧离子（OH-）和过氧化氢（H2O2）。这些氢氧离子和过氧化氢可与吸附在光触媒表面的有机污染物反应，分解附着在表面的有害细菌和脏物。

此外，光触媒在光照下可以产生超强的脱臭效果。光触媒表面的电子空穴对会催化恶臭气体分解为无害的物质。催化剂的微观结构和表面特性对光触媒的催化活性以及与污染物的接触和吸附能力起着重要的作用。

总结起来，光触媒的工作原理主要是通过光能激发催化剂表面的电子空穴对，利用其高度氧化还原能力将有机污染物、细菌和恶臭气体等有害物质氧化分解为无害物质。此外，光触媒还具有自清洁和脱臭效果。这使得光触媒成为一种环保、高效的空气净化技术。