TiO2光催化氧化机理
TiO2属于一种
型半导体材料，它的禁带宽度为32ev（锐钛矿）当它受到波长小于或等于3875
m的光紫外光照射时，价带的电子就会获得光子的能量而越前至导带，形成光生电子（e）而价带中则相应地形成光生空穴h，如图11所示。
如果把分散在溶液中的每一颗TiO2粒子近似看成是小型短路的光电化学电池，则光
电效应应产生的光生电子和空穴在电场的作用下分别迁移到TiO2表面不同的位置。
TiO2表面的光生电子e易被水中溶解氧等氧化性物质所捕获，而空穴h则可氧化吸
附于TiO2表面的有机物或先把吸附在TiO2表面的OH和H2O分子氧化成OH自由基，OH
自由基的氧化能力是水体中存在的氧化剂中最强的，能氧化水中绝大部分的有机物及无机污染
物，将其矿化为无机小分子、CO2和H2O等无害物质。
反应过程如下：
反应过程如下：
TiO2hv→he
3
hOH→OH
5
eO2→O2
（7）
2H2O→O2H2O2
9
OHdye→→CO2H2O
Hdye→→CO2H2O
he→热能hH2O→OHH
O2H→HO2H2O2O2→OHHO2
（4）68101112
由机理反应可知TiO2光催化降解有机物，实质上是一种自由基反应。
Ti02光催化氧化的影响因素1、试剂的制备方法
常用Ti02光催化剂制备方法有溶胶一凝胶法、沉淀法、水解法等。不同方法制得的Ti02粉末的粒径不同，其光催化效果也不同。同时在制备过程中有无复合，有无掺杂等对光降解也有影响。Ti02的制备方法在许多文献上都有详细的报道，这里就不再赘述。
f2、晶体结构的影响Ti02主要有两种晶型锐钛矿型和金红石型，锐钦矿型和金红石型均属四方晶
系，图12为两种晶型的单元结构10，两种晶型都是由相互连接的TiO6八面体组成的，每个Ti原子都位于八面体的中
心，且被6个O原子围绕。两者的差别主要是八面体的畸变程度和相互连接方式不同。
金红石型的八面体不规则，微现斜方晶，其中每个八面体与周围10个八面体相连其中两个共边，八个共顶角而锐钛矿型的八面体呈明显的斜方晶畸变，其对称性低于前者，每个八面体与周围8个八面体相连四个共边，四个共顶角。这种晶型结构确定了它们的键距锐钛矿型的TiTi键距379，304，TiO键l934，1980金红石型的TiTi键距357，396，TiO键距l949，1980。比较TiTi键距，锐钛矿型比金红石型大，而TiO键距，锐钛矿型比金红石型小。这些结构上的差异使得两种晶型有不同的质量密度及电子能带结构。锐钛矿型Ti02的质量密度3894gcm3略小于金红石型Ti024250gcm3，锐钛矿型Ti02的禁带宽度Eg为33ev，大于金红石r