光催化机理;简述二氧化钛光催化降解MB的光催化机理

介绍光生电子与空穴对的奇妙诞生

当波长短至387.5nm以内的紫外光洒落在TiO₂身上，价带中的电子被明媚的光芒所召唤，跃升至导带，如同繁星闪耀，形成了光生电子（e⁻）。而在价带中，留下了空穴（h⁺）的印记。这整个过程，在锐钛矿型TiO₂的禁带宽度为3.2eV的背景下，可以被诗意地表达为：

TiO₂在紫外光的照耀下，如同迎接新生的舞台，上演着电子与空穴的舞蹈。

活性物质的神秘生成

这些空穴并非寂寞独行，它们有着强大的氧化作用。它们使表面吸附的H₂O或OH⁻化为羟基自由基（·OH），其氧化电位高达3.0V，其威力超过臭氧。可以想象，这一过程就像是一场生机勃勃的化学反应，空穴带领着它的伙伴们，共同创造出强大的氧化力量。

而导带中的电子也不甘示弱，它们被O₂捕获，通过一系列链式反应，最终也生成了强大的·OH。这一过程仿佛是一场电子的冒险旅程，它们在导带中穿梭，与O₂相遇，共同创造出新的奇迹。

MB的降解之旅

在这些活性物质的帮助下，MB分子开始了一场降解之旅。空穴直接攻击MB分子中的富电子基团，如同精确的导弹打击。而·OH自由基则无选择性地氧化MB的共轭结构，逐步将其发色团破坏，生成小分子酸，最终矿化为CO₂和H₂O。这个过程仿佛是一场精彩的化学反应秀，各种物质在其中舞动，共同创造出美好的结局。

影响因素的

这个过程受到多种因素的影响。氧气的存在就是其中之一。溶解氧作为电子受体，可以抑制e⁻-h⁺复合，促进·OH的生成。TiO₂的表面特性也扮演着重要的角色。纳米TiO₂的高比表面积和表面羟基数量直接影响MB的吸附和活性位点的数量。

整个过程就像是一场光与物质的奇妙舞蹈，从光激发到电荷分离，再到活性物种的生成，最后到污染物的氧化降解。这是一场精彩的化学反应之旅，充满了奇迹与惊喜。