光ひかり觸媒しょくばい

在ざい化學かがく中なか，光ひかり觸媒しょくばい又また稱しょう光ひかり催化，是ぜ指ゆび光化学こうかがく反はん应在ざい催化剂的てき作用さよう下か加速かそく的てき过程。能のう够加速そく光化學こうかがく反應はんのう的てき催化剂則のり被ひ稱しょう為ため光ひかり催化劑ざい。常用じょうよう的てき光ひかり催化劑ざい有ゆう磷化鎵（GaP）、砷化鎵（GaAs）等とう等とう。最さい廣こう泛使用しよう的てき是ぜ二に氧化鈦，它能靠もたれ光こう的てき能のう量りょう來らい進行しんこう消毒しょうどく、殺菌さっきん。

發現はつげん

1972年ねん，日本にっぽん東京大學とうきょうだいがく的てき藤嶋ふじしま昭あきら觀察かんさつ到いた二に氧化鈦（TiO
2）在ざい紫むらさき外がい光こう的てき照射しょうしゃ下か，會かい把わ水分すいぶん子こ分解ぶんかい成なり氫氣，因いん而發現はつげん二氧化鈦的光化學特性。隨ずい著ちょ環かん保ほ意識いしき高だか漲みなぎ，其特性せい引起世界せかい各國かっこく的てき重視じゅうし，近年きんねん研究けんきゅう發現はつげん許多きょた半導體はんどうたい材料ざいりょう皆みな具有ぐゆう光こう觸媒しょくばい特性とくせい，目前もくぜん常見つねみ的てき有ゆう磷化鎵（GaP）、砷化鎵（GaAs）及二に氧化鈦。

然しか而，進しん一いち步ほ的てき研究けんきゅう發現はつげん，部分ぶぶん半導體はんどうたい材料ざいりょう在ざい酸性さんせい或ある鹼性環境かんきょう中ちゅう容易ようい變質へんしつ，有ゆう些化合かごう物ぶつ易えき發生はっせい化學かがく或ある光化學こうかがく腐蝕ふしょく性せい，皆みな不適合ふてきごう作為さくい淨水じょうすい的てき光ひかり觸媒しょくばい。相あい較之下か，二氧化鈦具有高穩定性、耐酸たいさん鹼、價格かかく便宜べんぎ、容易ようい製せい備和無毒むどく等とう優ゆう點てん，為ため目前もくぜん最さい常用じょうよう、也最有ゆう發展はってん潛せん力りょく的てき光ひかり觸媒しょくばい材料ざいりょう。

由よし於光觸媒しょくばい環たまき保たもつ又また實用じつよう，光ひかり觸媒しょくばい的てき開發かいはつ試驗しけん已やめ逐漸實行じっこう，但ただし需注意ちゅうい的てき是ぜ光こう觸媒しょくばい優ゆう點てん同時どうじ亦また可か成なり為ため缺點けってん，因いん它在陽光ようこう紫外線しがいせん照射しょうしゃ達たち到いた一定強度時才產生化學作用。

原理げんり

光子こうし具有ぐゆう一定いってい能のう量りょう，当とう照射しょうしゃ到いた某ぼう些物質ぶっしつ上じょう（如半導體はんどうたい），原子げんし的てき電子でんし吸收きゅうしゅう一定いってい的てき能のう量りょう後ご，便びん會かい從したがえ價あたい帶たい（valence band）躍おど升ます，到いた導しるべ帶たい（conduction band），而原本げんぽん電子でんし存在そんざい的てき地方ちほう就會出現しゅつげん一いち個こ帶たい正せい電でん的てき電でん洞ほら —— 也即光生みつお電子でんし和光わこう生せい空そら穴あな。正せい電子でんし與あずか空氣くうき中ちゅう的てき水分すいぶん子こ結合けつごう產さん生せい具有ぐゆう氧化分解ぶんかい能力のうりょく的てき氫氧自由じゆう基もと，負ふ電子でんし則そく與あずか空氣くうき中ちゅう的てき氧結合成ごうせい活性かっせい氧，由ゆかり於這種しゅ電子でんし和わ空そら穴あな分ぶん别具有ぐゆう較强的てき還かえ原げん性せい和わ氧化性せい，因いん此能使し半導體はんどうたい上うえ的てき物質ぶっしつ發生はっせい氧化還かえ原げん反應はんのう，從したがえ而將光こう能のう轉てん换為化学かがく能のう。这些物質ぶっしつ被ひ稱しょう為ため光こう催化劑ざい。

光ひかり催化水みず分解ぶんかい

主しゅ条目じょうもく：光ひかり催化水すい分解ぶんかい

水みず會かい解離かいり成なり氫氧根ね（OH⁻）和わ氫離はなれ子こ（H⁺）：

H₂O ↔ H⁺ + OH⁻

在ざい光ひかり觸媒しょくばい顆粒かりゅう表面ひょうめん，氧氣會かい與あずか電子でんし結合けつごう形成けいせい氧離子こ，水分すいぶん子こ會かい被ひ電でん洞ほら氧化成かせい氫氧自由じゆう基もと（OH·），這兩者しゃ皆みな為ため極ごく不穩ふおん定じょう的てき物質ぶっしつ，會かい與あずか有機物ゆうきぶつ結合けつごう重おも新しん降くだ解かい成なり二に氧化碳、水みず。