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光催化是指在光的作用下進行的化學反應。光化學反應需要分子吸收特定波長的電磁輻射，受激產生分子激發態，繼而發生化學反應生成新的物質或變成引發熱反應的中間化學產物。光催化劑是指在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進化學反應的物質。它利用光能轉化成化學反應所需的能量，產生催化作用，使周圍的氧氣及水分子激發成**氧化力的自由基或負離子。
　　光催化氧化分為均相光催化氧化和非均相光催化氧化。均相光催化氧化主要為UV/Fenton試劑法。Fenton試劑為Fe2+和H2O2的組合，其氧化機理為Fe2++H2O2→˙OH+OH-+Fe3+Fe3++H2O2→Fe2++˙HO2+H+，因此Fenton試劑在水處理中具有氧化和混凝兩種作用，在黑暗中就能降解有機物，節省了設備投資，然而H2O2利用率不高，不能充分礦化有機物。當有光輻射(如紫外光)時，Fenton試劑氧化性顯著提高。UV/Fenton法也叫光助Fenton法，是普通Fenton法與UV/H2O2兩種系統的復合產物，降低Fe2+用量的同時保持H2O2較高的利用率，而UV和Fe2+對H2O2的催化分解存在協同效應，˙OH的生成速率遠大于傳統Fenton法和紫外催化分解H2O2速率的簡單加和。因此UV/Fenton試劑法在處理難降解有機污染物時具有獨特的優勢，很有應用前景。
　　非均相光催化氧化技術主要為TiO2光催化氧化技術。自從日本學者Fujishima和Honda于1972年在半導體TiO2電極上發現了水的光催化分解作用，開辟了半導體光催化這一新領域。1977年，Yokota等發現TiO2在光照條件下對丙烯環氧化具有光催化活性，從而拓寬了光催化的應用范圍，為有機物氧化反應提供了一條新的思路。此后世界范圍內便開始了光催化氧化技術在污水處理、空氣凈化、**殺毒、有機合成等方面的應用研究，半導體光催化技術受到全世界的廣泛關注，并得到了快速發展，成為國際上做活躍的研究領域之一。