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UV光催化技術的基本原理是什么？
UV光催化技術的基本原理主要涉及光吸收和電荷分離兩個關鍵過程。
1.光吸收：在UV光催化過程中，催化劑（如納米TiO2等）暴露在紫外光下，會吸收紫外光的光子能量。這一能量足以激發催化劑內部的電子，使其從價帶躍遷到導帶，從而在催化劑內部形成電子-空穴對。這一過程是光催化反應的關鍵起點。
2.電荷分離：正常情況下，電子和空穴會迅速復合，釋放能量并降低催化活性。但在UV光催化過程中，由于紫外光的光子能量較高，電子和空穴能夠被有效驅離到催化劑的表面，形成穩定的電荷分離狀態。這種分離后的電子和空穴可以分別參與還原和氧化反應，從而賦予催化劑以催化活性。
具體而言，在光催化降解有機污染物的過程中，電子可以參與還原反應，如將氧氣還原為羥基自由基（OH·）；而空穴則可以參與氧化反應，如將水氧化為羥基自由基。這兩種自由基都具有極強的氧化能力，能夠迅速氧化并降解有機污染物，將其轉化為無害的二氧化碳、水等物質。
綜上所述，UV光催化技術通過紫外光激發催化劑產生電子-空穴對，并促進這些電子和空穴在催化劑表面的穩定分離和有效參與氧化還原反應，從而實現有機污染物的降解和凈化。這一技術具有高效、環保、經濟、安全等優點，在空氣凈化、水處理、醫療衛生等領域具有廣泛的應用前景。
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