基于 TiO2 模型光阳极的光电催化通用机制

本文重点介绍以二氧化钛 (TiO2) 作为模型光阳极的光电催化通用机制。TiO2 由于其优异的光电特性、低成本和环境友好性，已成为光电催化领域的研究热点。

光电催化机制：

光电催化过程通常涉及以下几个关键步骤：

光激发: 当光照射到 TiO2 光阳极上时，如果光子能量大于 TiO2 的带隙能量，就会激发价带 (VB) 中的电子跃迁到导带 (CB)，从而产生电子-空穴对。2. 电荷分离与传输: 光生电子和空穴在 TiO2 材料内部分离并迁移到表面。有效的电荷分离对于抑制电子-空穴对的复合至关重要，这能够提高光电催化的效率。3. 表面反应: 迁移到 TiO2 表面的电子和空穴参与氧化还原反应。光生电子可以与溶液中的电子受体（例如氧气）反应，而光生空穴可以与电子给体（例如水分子）反应，从而生成各种活性物质。

TiO2 作为模型光阳极:

TiO2 具有较宽的带隙、良好的化学稳定性和较低的成本，使其成为研究光电催化机制的理想模型材料。通过研究 TiO2 光阳极上的光电催化过程，研究人员可以深入了解光激发、电荷分离和表面反应等关键步骤，并开发出提高光电催化效率的策略。

图表来源:

本文图表来自参考文献 [28]，版权归 Elsevier 出版社所有。