光觸媒是指可通過吸收光而處于更高的能量狀態(tài)，并將能量傳遞給反應(yīng)物而使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的一類物質(zhì)。半導(dǎo)體和金屬化合物等是常用的光觸媒除甲醛材料、其中最常見的是二氧化鈦。

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二氧化鈦廣泛用作染料、牙粉、化妝品和食品添加劑等，是一種安全無毒、價廉耐用的物質(zhì)。當用光照射二氧化鈦表面時，像太陽能電池使用的硅片等一樣，產(chǎn)生負電荷的電子和正電荷的正孔。這些電子和正孔具有很強的還原和氧化能力，能與水或溶存的氧反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧根自由基和超氧負離子。

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這些正孔和氫氧根自由基具有很強的氧化能力，構(gòu)成有機物分子的碳-碳鍵、碳-氫鍵、碳-氮鍵、碳-氧鍵、氧-氫鍵和氮-氫鍵等的鍵能分別為83kcal/mol、99kcal/mol、73kcal/mol、84kcal/mol、111kcal/mol、93kcal/mol，而正孔和氫氧根自由基的氧化能大于120kcal/mol以上，可以簡單地將上述鍵切斷分解。

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因此，可以將水中溶存的各種有害化學(xué)物質(zhì)或空氣中的惡臭物質(zhì)分解或無害化處理。此外，氫氧根自由基比作為消毒殺菌劑被廣泛使用的次氯酸、雙氧水和臭氧等具有更強的氧化能力，可用作殺菌劑和防霉劑。

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總之，二氧化鈦具有在光的照射下能分解和無害化處理幾乎所有有害有機物，不用有毒的藥品或煤、石油等化石燃料，僅利用干凈且取之不盡的太陽能就能將擴散了的環(huán)境污染物安全有效地處理室內(nèi)空氣污染并且可半永久化循環(huán)使用等眾多的優(yōu)點。