面时，会发生两个步骤：O（1）吸收相波长为3875
m以下的光能，使表面发生光激发而产生光致电子和正的空穴。（2）在受光照射而产生的电子空穴中，电子消耗于空气中氧的还原，空穴则将吸附物质氧化，分解这些吸附物质的作用。如下图1：
O2导带λ≤3875
m光禁带价带有机物R空穴2O
图1TiO2的光催化机理
具体的反应方程式为：光致电子（e）和空穴（h）的形成TiO2hveh………………1
羟基自由基（OH）和超氧离子自由基（2）的生成OO2eH2Oh由2形成H2O2O2HO22HOHO22OHOHO2H2HO………………42O………………2
H………………3OH
H2O2O2…………5HO2O2…………6H2O2………………7
和O2也可以通过H2O2形成OHH2O2eOHOH…………8
fH2O22OH2O2hvH2O2
OHO2OH2OH22HO
……9
………………10……………11
上述反应在TiO2表面生成的羟基自由基（OH）和超氧离子自由基（2）O具有很强的氧化能力59，其中羟基自由基的反应能为4028MJmol，足以破坏有机物中的CC、CH、CN、CO、NH等键，使有机污染物质在和2OHO作用下被完全氧化至CO2、H2O5。所以能够有效地去除室内主要污染物如烃类、苯、甲醛、硫化物、氨等，并有除臭、杀菌的功能，反应生成的物质无害9。纳米TiO2光催化杀灭微生物细胞有两种生化机理：一种是被紫外光激发的TiO2和细胞直接作用。即光致电子和空穴直接和细胞壁、细胞膜或细胞的组成成分发生化学反应，具有非常强的氧化能力的光生空穴，直接氧化细胞壁、细胞膜、和细胞内的组成成分，而导致细胞死亡。另一种是光激发的TiO2与细胞的间接反应。即光致电子或空穴与水或水中的溶解氧先反应，生成羟基自由基（OH）或超氧离子自由基（2）O，它们再与细胞壁、细胞膜或细胞内的组成成分发生生化反应814。
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