第1章　绪论

第2章　光催化反应原理

　2.1　光化学基本原理

　2.2　半导体光催化反应理论

第3章　锌系光催化剂制备方法

　3.1　氧化锌的制备方法

　3.2　负载氧化锌的制备方法

　3.3　掺杂氧化锌的合成方法

第4章　锌系光催化剂的改性方法

　4.1　金属掺杂改性

　4.2　金属离子掺杂改性

　4.3　半导体的复合改性

　4.4　载体负载改性

第5章　锌系光催化剂的应用

　5.1　氧化锌光催化剂的应用

　5.2　碳基氧化锌复合材料光催化剂应用

   ……

第1章　绪论

能源短缺和环境日趋污染严重是21世纪全人类最关注的问题之一，如何有效控制和解决能源缺乏与环境污染问题是当今人们研究的热门课题之一。自从Fujishma A和Honda K［1,2］在20世纪70年代首次发表光催化方面的论文后，在刚过去的40年间光催化技术得到了迅速发展。当前，光催化技术依然是人们研究的热点。光催化技术能够利用一些半导体材料在光照射下产生光生载流子，进行水分解制氢及制氧、氧化降解有机污染物、还原重金属离子、二氧化碳光还原等一系列重要化学反应，因此它的应用前景非常广阔。

资源的过度开发利用和大自然的严重污染，无疑对我们的生存环境形成了巨大的威胁。近年来，光催化技术在治理环境污染领域显示出广阔的应用前景，得到广泛关注并成为研究热点之一［3,4］。传统的光催化材料是以TiO2为代表的半导体材料，TiO2因其能利用太阳光中的紫外波段的能量进行光催化降解有机物和分解水产氢的优势，近40年来一直成为人们研究的热点。但是，TiO2的光学带隙为3.2 eV，只能利用到波长小于387 nm 的紫外光，无法充分利用占太阳光谱约43%的可将光波段的能量。目前所开发的光催化材料主要集中在TiO2、ZnO等金属氧化物，一般来说这些光催化材料具有价格低廉、反应条件温和、化学稳定性高、紫外光光催化效率高等众多突出优点。但是它们可利用的光源仅限于紫外光，太阳能转换效率较低，光生电子和空穴易复合，一直制约着其光催化活性的进一步提高。所以，如何对TiO2、ZnO等金属氧化物纳米光催化材料进行改性处理，将光响应范围扩展至可见光区，以便更好地应用到实际生产和生活，成为人们研究的重点［5,6］。

半导体光催化技术是近40年发展起来的新兴节能、绿色、环保技术。在众多的光催化剂之中，TiO2以其催化性能优良、化学性能稳定、安全、无毒、无副作用、使用寿命长等优点而被广泛使用［7,8］。光催化技术有以下优点：将有机污染物完全降解为CO2、H2O等，将无机污染物氧化或还原为无害物；不需要另外的电子受体（如H2O2）；合适的光催化剂具有廉价、无毒、稳定及可以重复使用等优点；可以利用取之不尽的太阳能作为光源激活光催化剂。操作条件容易控制、氧化能力强、无二次污染［9,10］。

ZnO 作为半导体光催化剂，具有无毒性、高效性和低成本等优点得到广泛研究。但是 ZnO半导体光催化剂样品的禁带宽度较宽，约为 3.4 eV，仅能吸收紫外光，而且光生电子和空穴较容易复合，在太阳光照射下，表现出较低的光催化活性，不能满足工业应用的要求。对 ZnO 半导体光催化剂样品进行改性能够提高 ZnO 半导体光催化剂样品对可见光的利用率及光催化活性。其中，对ZnO进行掺杂能够有效改变光催化剂的比表面积、颗粒大小和光催化活性等性质，适当引入一些金属或非金属离子有可能使催化剂对光的吸收范围扩展到可见光区。金属掺杂能使ZnO半导体光催化剂样品形成更多的晶格缺陷，降低电子和空穴的复合概率；而非金属掺杂能够在ZnO半导体光催化剂样品晶格中引入氧空位以及引起ZnO半导体光催化剂样品晶格膨胀，使ZnO半导体光催化剂样品的禁带变窄，进而能吸收可见光；同时，掺杂两种非金属有可能比掺杂单一非金属更能改善ZnO半导体光催化剂样品对可见光的吸收。结合金属掺杂与非金属掺杂的优点，金属与非金属共同掺杂到ZnO半导体光催化剂样品中，使ZnO半导体光催化剂样品的各种缺点得到全面改善。此外，利用金属氧化物对ZnO半导体光催化剂样品进行掺杂，可改变ZnO半导体光催化剂样品晶格结构以及表面电子状态，提高ZnO半导体光催化剂样品光催化活性。需要加强对掺杂理论的研究，掺杂虽能使ZnO半导体光催化剂样品能够吸收可见光，但是对可见光吸收不强，对太阳能利用率不高，需要对ZnO半导体光催化剂样品改性方法进行更深入的研究。同时，光催化要进一步在工业上进行应用，应加强对光催化降解多组分废水及真实废水进行研究，其稳定性、固载化及其回收利用方面也应该得到更多关注。

光催化纳米材料大多是金属氧化物或硫化物等半导体材料。与金属相比，半导体能带不连续，在填满电子的低能价带和空的高能导带之间存在一个宽度较大的禁带，当其受到能量大于带隙能量的光子照射时，处于价带上的电子被激发到导带上，从而导带上生成高活性电子，价带上生成带正电荷的空穴，结果在半导体表面产生高活性的电子—空穴对［11］。空穴与电子分别与吸附在粒子表面的溶解氧和水分子发生作用，产生能量传递，最终形成具有高活性和强氧化性的羟基自由基·OH和超氧化物自由基·O2-。这些自由基可以氧化大多数难降解的有机化合物，同时还可以用于除臭、杀菌和自清洁材料等，不仅能杀灭绿脓杆菌、大肠杆菌和金黄葡萄球菌，还能降解细菌释放的有毒复合物等［12］，主要反应过程［13］:

OH-+ h+ →·OH（1)

H2O + h+ →·OH + H+ （2)

e-+ O2  → ·O2-（3)

·OH + org(有机物 ) →CO2+ H2O（4)

·O2-+ org(有机物 )→CO2+ H2O（5)

参考文献

［1］ Fujishima A, Honda K. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode［J］. Nature，1972，238: 37-38.

［2］ Fujishima A，Honda K. Electrochemical evidence for the mechanism of the primary stage of photosynthesis［J］. Bulletin of the Chemical Society of Japan，1971，44（4) : 1148-1150.

［3］ 崔玉民. 影响纳米材料TiO2光催化活性的因素［J］.稀有金属,2006,30(1) :107-111.

［4］ 崔玉民,范少华,苏凌浩. 功能材料二氧化钛光催化降解酸性黑染料［J］.北京科技大学学报,2006,28(7):625-629.

［5］ 尹霞,向建南,翦立新,等. Fe3+-H掺杂TiO2光催化剂的制备、表征与催化性能［J］.应用化学,2005,22(6):634-637.

［6］ 崔玉民,范少华. 复合纳米微粒Rh3+/TiO2/SnO2的合成、表征及光催化降解4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚研究［J］. 感光科学与光化学,2003,21(3):161-168.

［7］ 崔玉民,单德杰,朱亦仁.TiO2薄膜光催化氧化I-的研究［J］.无机化学学报,2001,17(3):401.

［8］ 崔玉民.采用TiO2光催化剂对河水中污染物进行光催化降解［J］.河南科技大学学报(自然科学版),2003,24(1):94-97.

［9］ 崔玉民,范少化. 污水处理中光催化技术的研究现状及其发展趋势［J］. 洛阳工学院学报,2002,23(2):85-891.

［10］ Zhang Y,Crittenden J C,Hand D W. The solar photocatalytic decontamination of water［J］. Chem Indus,1994,32(9):714-716.

［11］ Moon J，Yun C Y，Chung K W，et al. Photocatalytic activation of TiO2 under visible light using acid red 44［J］.Catalysis Today，2003，87（1) : 77-86.

［12］ Srinivasan C，Somasundaram N.Bactericidal and detoxification effects of irradiated semiconductor catalyst TiO2［J］.Current Science，2003，85(10) : 1431-1438.

［13］ Minero C. Kinetic analysis of photoinduced reactions at the water semiconductor interface［J］.Catalysis Today，1999，54(2) :205-216.

第2章　光催化反应原理

半导体光催化反应通常是指半导体材料吸收外界辐射光能激发产生导带电子（e-）和价带空穴（h+），进而与吸附在催化剂表面上的底物发生一系列化学反应的过程。由于半导体光催化反应涉及光化学、半导体催化原理，所以在讲述半导体光催化反应原理之前，我们应该首先需要介绍光化学原理、半导体催化原理等方面的基本知识。

2.1　光化学基本原理

2.1.1　光化学反应

C.J.D.格罗特斯于1818年提出了光化学定律。该定律的具体内容为“被物质吸收的光，产生光化学变化”。在19世纪，Grotthus和Draper总结了一个光化学定律——只有被吸收的光才对光化学过程是有效的。

光化学反应过程［1］

光化学反应又称光化作用。物质通常在紫外或可见光照射下而产生的化学反应，是由物质的分子、原子、自由基、离子吸收光子而发生的化学反应，称为光化学反应。化学物种吸收光量子后可以产生光化学反应的初级过程和次级过程。

初级过程包括化学物种吸收光量子形成激发态物种，其基本步骤为：

A  + h    A*

式中：A*为物种A的激发态；h为光量子能量。

随后，激发态A*可能发生以下几种化学反应：

A*  A + h                （2-1）

A* + M  A + M           （2-2）

A*  B1 + B2 +……（2-3）

A* + C  D1 + D2 +……（2-4）

式（2-1）为辐射跃迁，也就是说激发态的物种通过辐射荧光或磷光而失去活性。式（2-2）为没有辐射跃迁，亦叫作碰撞失活。激发态物种通过与其他分子M发生碰撞，将能量传递给M，本身又回到基态。以上两种过程都是光物理过程。式（2-3）为光离解反应，即激发态物种离解成为两个或两个以上新物质。式（2-4）为A*与其他分子发生化学反应生成新的物质。这两种过程都叫光化学过程。

次级过程通常是指在初级过程中反应物、生成物之间进一步发生化学反应。比如说，氯化氢的光化学反应过程：

HCl + h  H + Cl      （2-5）

H + HCl  H2 + Cl        （2-6）

Cl + Cl + M  M + Cl2         (2-7）

式（2-5）为初级光化学反应过程。式（2-6）为初级光化学反应过程产生的H与HCl反应。式（2-7）为初级光化学反应过程产生的Cl之间的反应，该反应必须有其他物种：例如O2或N2等存在下才能发生反应，式中用M表示。式（2-6）和式（2-7）均属次级光化学反应过程，这些光化学反应过程大都是放热反应。

由光化学定律可知：首先，只有当激发态分子的能量足够强才能使分子内的化学键发生断裂，亦即光子的能量大于化学键能时，才能发生光离解反应；其次，为了使分子产生有效的光化学反应，光还必须被所作用的分子吸收，即分子对某种特定波长的光要有特征吸收光谱，才能发生光化学反应。

 光化当量定律一般指一个分子吸收一个光子而被活化，或者说分子吸收光的过程是单光子过程。光化当量定律也被称为Einstein定律。这个定律基础是电子激发态分子的寿命很短，通常10-8 s。在这样短的时间内，辐射强度比较弱的情况下，再吸收第二个光子的概率非常小。当然若光很强，如高通量光子流的激光，即使在如此短的时间内，也可以产生多光子吸收现象，这时Einstein定律就不适用了。

2.1.2电子跃迁

 分子吸收光子，电子跃迁至高的能态，产生电子激发态分子。我们现在需要知道的是：电子被激发至何能态以及激发态分子的能量怎么样?

电子跃迁时分子的重度M（multiplicity）起了一个非常重要的作用。按定义 M= 2S+1，S指分子中电子的总自旋量子数，M指分子中电子的总自旋角动量在z方向上的分量的可能数值。如果分子中电子自旋都是成对的，那么S=0。所以，M=1的这种状态一般被称为单线态（singlet state）或叫作S态。O2及S2除外，对于大多数分子，特别是对绝大多数的有机化合物分子而言，基态分子中电子自旋应该是成对的，所以分子的基态大多数为是S态或者单线态（以S0表示之）。

在考虑电子的跃迁时，我们只需考虑激发时涉及的那一对电子，假设其他电子状态在激发时不发生变化，这样就将出现以下两种可能的情况［2,3］：

如果被激发到空轨道的电子的自旋状态与原先在基态轨道的方向相同的话，那么激发态的S=0，M=1，这种电子的激发态仍然属于S态，按照它的能量的高低可以用S1，S2，S3等表示之。如果受激电子的自旋方向状态与原在基态的状态相反，产生了在两个轨道中的自旋方向平行的两个电子，那么S=1，M=3，这种态一般被叫作三线态（triplet state）。由于在磁场中，分子中电子的总自旋角动量在磁场方向可以有三个不同值的分量，所以，三线态是三度简并的态，用T表示，按能量高低可有T1，T2，T3，T4，T5等激发T态。

因为在三线态中，两个处于不同轨道的电子的自旋平行，两个电子轨道在空间的交盖较少，电子的平均间距变长，因而相互排斥的作用会降低，所以T态的能量总比相应的S态的能量更低（图2-1）。

图2-1电子跃迁能级图

电子跃迁光谱的谱带的位置一般决定于电子在n和m两态之间跃迁的能量差，也就是说E =Em-En（m>n），然而谱带的强度通常和许多因素相关。

光谱带的强度不同主要是因为电子的跃迁概率不同。高强度谱带一般有大的跃迁概率，这种跃迁通常被称为是允许的（allowed）；强度小的谱带的跃迁概率较小，这种跃迁一般被称为是禁阻的（forbidden）。

与其他光谱一样，在电子光谱中，从理论和实验结果中我们可以得出一些选择定则（selection rules），这些定则能够告知何种跃迁是禁阻的，何种跃迁为允许的。

2.2半导体光催化反应理论

2.2.1半导体光催化的理论基础

(1) 半导体能带及其受光辐射时电荷的分离   

 二氧化钛之所以能作为高活性的半导体光催化剂，主要是由其本身性质所决定的［4］。半导体的能带是不叠加的，各个能带分开，被价电子占有的能带称之为价带（VB），它的最高能级即为价带缘，其相邻的那条较高能带处于激发态，称之为导带（CB），导带最低能级叫作导带缘。价带缘与导带缘之间有一能量间隙为Eg（锐钛矿TiO2的Eg：-3.2 eV）的禁带能（图2-2）。

图2-2半导体表面电荷与能带弯曲

 当半导体光催化剂（如氧化锌、二氧化钛、硫化锌、硫化镉等）受到能量大于禁带宽度（Eg）的光照射时，它的价带上的电子（e-）会受到激发，越过禁带进入导带，因而在价带留下带正电的空穴（h+）。光生电子具有强的还原性，而光生空穴具有强的氧化性，二者可以形成还原与氧化体系。当光生电子—空穴对在离半导体表面足够近时，光生载流子向半导体表面移动到达表面，活泼的空穴、电子都有能力氧化和还原吸附在表面上的底物。当半导体表面吸附杂质电荷时，表面附近的能带会弯曲，这相当于费米能级（Ef）的移动，从而影响半导体催化剂的各种性能，如图2-2所示。当然，同时存在电子与空穴的复合。因此，我们只有抑制光生电子与空穴的复合，才能够提高半导体的光催化效率。一般通过浮获剂可抑制其复合，溶解的O2可以浮获光生电子，而OH-和H2O可以作为光生空穴的浮获剂。受光照时半导体的光生电子和光生空穴的变化如图2-3所示［5］。

图2-3受光照时半导体的光生电子和光生空穴的变化

(2) 常见半导体光催化剂的能级

  半导体光催化剂进行光诱导所产生的光生电子向吸附在其表面的底物中转移的能力取决于半导体的禁带宽度和它所吸附物种的氧化还原电位。从热力学角度考虑，电子接收体的电势能级一般要比半导体导带位能更正些；为了是使价带给出电子产生空穴，电子给予体的电势能级通常要比半导体的价带位能更负些。

图2-4 给出了一些常见半导体的导带和价带的位置［7］，左边的纵坐标是相对于真空能级的内能，而右边纵坐标是相对于标准氢电极（NHE）的内能。这些常见半导体的导带和价带的位置是在电解质溶液pH等于1的条件下给出的。当然，电解质溶液pH会影响各种半导体相对于吸附质氧化还原电位导带和价带的位置。

图2-4一些常见半导体在pH等于1时导带和价带的位置

(3) 电荷载体陷阱

  为了在半导体表面上进行有效的电荷转移，我们必须要延缓光生电子和光生空穴的复合。电荷载体陷阱一般能抑制光生电子和光生空穴的复合，并使光生电子和光生空穴分离寿命延长几分之一纳秒。当我们在制备胶体和多晶光催化剂的过程中，一般不希望产生理想的半导体的结晶晶格，然而相反，半导体催化剂表面的凹陷及颗粒的不规则性将自然产生。这种不规则性与表面电子所处的状态有一定的关联，而电子所处状态的能量与颗粒半导体所提供的能带通常不是一样的。电荷载体陷阱一般会捕获光生电子，从而抑制了光生电子与光生空穴的复合。

半导体催化剂表面的缺陷位置一般取决于我们的化学合成方法。现我们列举一个表面陷阱所起作用的特殊例子［8］：将二价铬离子溶液加入硫化氢溶液中所生成的硫化镉胶体具有表面缺陷部位，它的缺陷部位一般会促使电荷载体的无辐射复合，这种无辐射复合过程在半导体体系中能起一个重要的支配作用。对该硫化镉胶体悬浊液进行荧光分析可知，在吸收界限以下，在对应光能为0.4 eV处产生一个很弱的红色的荧光屏峰，它的能量降低是表面电荷载体陷阱能级在导带以下而致。通过向基础溶液中加入过量的二价铬离子及调整pH方式对硫化镉胶体表面进行修饰后，在吸收界限处（2.48 eV）发现产生了荧光的最大值。表面修饰阻碍了缺陷部位，促使了电荷载体的无辐射复合。对于修饰后硫化镉对荧光的吸收呈现高的量子产率是电子和空穴穿越带间隙复合所致。

半导体内光生电子的载体陷阱以及表面陷阱在图2-5中得到了简化的说明。从这个图可知：载体与表面状态陷阱的能级处于半导体带间隙之内。这些表面和载体状态存在确定的位置，陷入这些状态的电荷载体处在表面上或者处于载体状态的部分区域。载体与表面陷阱的数量取决于陷阱和导带底边沿的能量差值，此外，当电子进入陷阱后它的熵会减小。实验结果表明：导带电子的陷阱是由激光照射二氧化钛胶体产生的捕获电子的短暂吸附证明了空穴和电子分离的寿命在纳秒范围之内［9］。价带空穴捕获一般需要的平均时间为250 ns，从电子顺磁性共振光谱实验说明二氧化钛胶体在4.2 K时俘获光生电子（形成三价钛离子缺陷位置）［10］。吸附在二氧化钛表面上的氧气捕获陷阱电子并抑制三价钛离子缺陷的形成，同时也观察到俘获空穴，尽管氧原子、臭氧、羟基自由基在各种情况下都存在，但是与俘获空穴相关联的准确物种还未测定。

图2-5半导体催化剂的表面陷阱和颗粒电子载体陷阱

（4） 带弯曲和肖特基势垒的形成

在半导体与另一相（比如说：液相、气相或金属）发生作用后，肯定会产生电荷的重新分配与双电层的形成。在半导体与作用相之间或者在半导体与电荷载体陷阱之间接触面处具有一个界面相，移动电荷载体会通过该界面相发生迁移，从而形成一个空间电荷层。例如，从半导体与气相之间的相互作用来说，比如n-型半导体二氧化钛与气相发生相互作用后形成一个具有电子陷阱的表面状态，其表面区域带负电荷，为了保持电中性，在半导体内部形成一个正电荷层，从而造成电势移动和能带向表面弯曲。

由图2-6可知：n-型半导体与溶液之间发生相互作用后，因为电荷穿越半导体与溶液的相界面而形成了空间电荷层［11］。在图2-6中，其中一部分显示了在缺少空间电荷层的情况下的平带电势简图，这种半导体存在规则的电荷分布。对于图2-6（b），因为在相界面上具有正电荷使得大多数电子载体集中在靠近空间电荷层表面处，这样产生的空间电荷层称作积累层。半导体随着其向表面移动而向下弯曲，这就与电子越靠近正电荷，它的能量就越低，具有同样的道理。由图2-6（c）可知：当负电荷在相界面上积累而大多数电子载体的浓度比在半导体内部少时，所形成的空间电荷层是一个空层，而且能带朝着表面向上发生弯曲。当空层延伸到半导体内部时，费米能级会降低到内能以下，也就是说位于导带底部和价带顶部之间的一半处。半导体的表面区域显示出p-型，然而杂质部分显示出n-型，这样产生的空间电荷层称作倒置层［图2-6（d）］。

图2-6空间电荷层的形成与能带弯曲

（n-型半导体与溶液之间的相互作用）

(5)  贵金属与半导体的相互作用

一般来说，在半导体表面沉积贵金属能够形成空间电荷层。比较常用的沉积贵金属是第VIII族的Pt、Pd、Au与Ru等，其中研究得最广泛的是Pt/TiO2体系（图2-7）［12］。 

图2-7金属修饰半导体颗粒

研究结果表明 ［12］：Pt以原子簇形态沉积在二氧化钛的表面，二氧化钛半导体表面与金属接触时，载流子会重新分布，电子从费米能级较高的半导体转移到费米能级较低的金属，一直到它们的费米能级相等，形成Schottky势垒（图2-8），Schottky势垒通常成为俘获激发电子的有效陷阱，光生载流子被有效分离，从而抑制了光生电子与光生空穴的复合，因此提高了半导体二氧化钛的量子效率。

图2-8肖特基势垒

(6)  在催化剂表面上所进行光诱导电子转移过程

通常来讲，当一个分子或半导体颗粒在处于激发态时具有很高的反应活性，在被吸附于催化剂表面上的分子之间或在催化剂表面活性部位与被吸附物质之间一般会发生电子的转移。所进行的电子转移过程通常被分为图2-9所示两类——图Ⅰ部分和图Ⅱ部分，这是与催化剂的分类相似的。这种分类包括：要么由光子直接激发吸附质，要么由光子激发催化剂，随后由催化剂进一步激发吸附质。

A  绝缘体

B  半导体

图2-9Ⅰ光催化反应中吸附质的起始激发过程

C  半导体或绝缘体

D  金属

图2-9Ⅱ光敏化反应中固体的起始激发过程

在图2-9的第Ⅰ部分A图显示：如SiO2和Al2O3这样的催化剂表面所进行的电子转移过程。因为SiO2和Al2O3对吸附质来说没有容易接受的能级，所以SiO2与Al2O3不能参与光诱导电子转移过程［13］，它们的电子转移过程是由被吸附的电子给体直接转移到电子受体。在图2-9 的第Ⅰ部分B图显示：当催化剂存在容易接受的能级时，电子给体会首先将电子传递给光催化剂的导带，然后由导带将电子传递给电子受体。

图2-9 的第Ⅱ部分C图通常发生在半导体内的起始激发过程。半导体的价带（VB）吸收光子激发电子，激发态的电子（e-）将从价带跃迁到导带（CB）上，而把带有正电荷的空穴（h+）留在价带上。所产生激发态的光生电子传递给电子受体A；与此同时，由充满电子的电子给体D能够释放光生电子与价带上的光生空穴（h+）进行复合。当然，一般来讲，该过程发生在具有较宽带间隙的氧化物半导体上。图2-9 的第Ⅱ部分的D图显示了吸附在金属表面上的吸附质所产生的激发过程简化图。从D图可知：当金属受到光照射时，在高于费米能级的能级上会产生一个热电子，接着该电子进入吸附质分子的空能级轨道上。这种电子转移的过程在相关文献中已经报道过［14］。

(7) 半导体表面光敏化过程

现以二氧化钛为例加以说明，二氧化钛光吸收阈值小于400 nm，它的吸收光能量大约只占太阳光的4%。所以，如何延伸半导体光催化材料的激发波长，成为半导体光催化材料的一个重要研究内容。一般来说，半导体光催化材料的光敏化就是将光活性物质采用物理或化学手段吸附在半导体表面延伸激发波长。一般用的光敏剂有赤藓红B、硫堇、Ru(byp)32+、荧光素衍生物、金属离子和卟啉类衍生物络合成的配合物等，这些活性物质在可见光照射下具有较大的激发因子，只要活性物质激发态的电势比半导体电势更负，就有可能使激发的电子输运到半导体的导带，从而扩大了半导体激发波长的范围，利用了更多的太阳光。图2-10显示了光活性物质、半导体和污染物之间电荷输运原理［15］。

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