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目前使用较多的半导体光催化剂是纳米ZnO和纳米TiO2。但是，纳米TiO2光催化剂在许多方面都不如纳米ZnO光催化剂占优势。比如：（1）ZnO是一种直接宽带隙半导体材料带隙能3.37eV，激子束缚能为60meV[9]。（2）电子迁移率是TiO2的10-100倍。（3）ZnO的UV光谱吸收范围比TiO2更宽。（4）在实际应用过程中，ZnO对有毒化学物质比较敏感，可以先探测到是否有有毒化学物质的存在，然后再对其进行降解。（5）ZnO能吸收波长范围较大的太阳光，而TiO2仅能吸收波长小于380lun的紫外光。（6）ZnO制备操作简单，来源广泛，价格低廉。因而现在常用的光催化剂是ZnO。但是由于ZnO的电子与空穴对的分离效率较低大大抑制了其催化性能。针对这个问题人们进行了大量的研究，现在人们最常用的方法就是在半导体表面沉积上贵金属[10]。
2 ZnO的光催化机理
半导体材料光催化的本质[11]是利用光激发半导体产生具有高活性的光生电子空穴对,进而与有机污染物发生一系列反应最后生成无毒的CO2和H2O。ZnO半导体的能带是由低能的价带和高能的价带构成，之间由禁带分开。而禁带就是一个不连续的区域。当ZnO受到能量大于或等于它的禁带宽度的光照射时，ZnO微粒就会吸收这些光。电子就会被激发而从价带跃迁到导带上，导带上就会产生电子（e-），而在价带上就会产生相同数目的带正电的空穴。因而在半导体内部就产生了具有高活性的电子-空穴对，并因此形成了氧化-还原体系。具有高活性的电子-空穴对与水中的溶解氧以及水发生反应，最后生成有强氧化性的氧负离子和氢氧自由基。这些具有强氧化性的氧负离子和氢氧自由基能够与有机污染物发生进一步的氧化还原反应，进而是这些有机污染物彻底降解为无污染的CO2和H2O，最终完成对有机污染物的降解[12]。
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