光催化英文解释翻译、光催化的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 photocatalysis

分词翻译：

催化的英语翻译：

catalyze
【化】 catalysis
【医】 catalysis; catalyze

专业解析

光催化（Photocatalysis）指在特定波长光照下，催化剂吸收光子能量引发氧化还原反应的过程。其英文术语由 photo-（光）与 catalysis（催化）构成，强调光驱动与反应加速的双重特性。

一、核心机制

光激发
半导体催化剂（如二氧化钛）吸收光子后，电子从价带跃迁至导带，形成电子-空穴对（( e^- - h^+ )）。

氧化还原反应
- 空穴（( h^+ )）氧化吸附物（如污染物、水分子）
- 电子（( e^- )）还原受体（如氧气）
  反应通式：
  
  $$ begin{aligned}
  
  text{氧化半反应：} & quad text{有机物} + h^+ rightarrow text{CO}_2 + text{H}_2text{O}
  
  text{还原半反应：} & quad text{O}_2 + e^- rightarrow text{超氧自由基}
  
  end{aligned}
  
  $$

二、应用领域

环境净化
降解有机污染物（如甲醛、染料废水），原理为强氧化性自由基矿化污染物。

能源转化
光解水制氢（( 2text{H}_2text{O} xrightarrow{text{光}} 2text{H}_2 + text{O}_2 )），实现太阳能储存。

抗菌材料
医用涂层通过产生活性氧（ROS）破坏微生物细胞结构。

三、权威参考来源

因未检索到可验证的汉英词典专用链接，建议查阅以下学术资源：

国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）术语数据库 [Gold Book]：定义光催化反应机制
美国化学会（ACS）期刊 《Chemical Reviews》：综述光催化剂设计原理
中国科学院《化学进展》：光催化材料应用研究

注：本文严格遵循原则，内容基于光催化领域共识性科学定义。实际引用时请优先选用可公开验证的学术来源链接。

网络扩展解释

光催化是一种利用光能驱动化学反应的技术，其核心在于光催化剂在光照下促进物质转化。以下从定义、原理、材料、应用等方面进行综合解释：

1.定义与基本概念

光催化（Photocatalysis）是光与催化剂的结合，指在光照条件下，催化剂吸收能量并引发氧化还原反应的过程。光催化剂自身不参与反应，但能加速污染物分解或能源转化，具有高效、环保的特点。例如，二氧化钛（TiO₂）等半导体材料在紫外光激发下，可将有机物分解为无害的二氧化碳和水。

2.科学原理

光催化作用基于半导体材料的电子跃迁机制：

当光催化剂吸收光子能量（满足条件：$E geq E_{text{带隙}}$）时，电子从价带跃迁至导带，形成电子-空穴对（e⁻-h⁺）。
空穴与水分子反应生成羟基自由基（·OH），电子则与氧气结合生成超氧自由基（·O₂⁻），这些活性物质可高效降解污染物。

公式表示为：
$$
text{TiO}_2 + h u rightarrow e^- + h^+
$$
$$
h^+ + text{H}_2text{O} rightarrow text{·OH} + text{H}^+
$$

3.核心材料

常见光催化剂包括：

二氧化钛（TiO₂）：最常用，稳定性高且无毒。
氧化锌（ZnO）、硫化镉（CdS）等：用于特定波长或反应场景。
复合型材料：如TiO₂与石墨烯结合，提升电子传递效率。

4.主要应用领域

环境治理：分解空气污染物（如甲醛）、净化水质（降解有机废水）。
能源转化：光解水制氢（H₂）、二氧化碳还原为甲烷（CH₄）。
抗菌材料：利用自由基杀灭细菌和病毒。

5.优势与挑战

优势：常温常压下反应、无二次污染、利用太阳能。
挑战：依赖紫外光（需开发可见光响应材料）、量子效率较低。

如需进一步了解技术细节或最新研究，可参考中国感光学会（）或环境科学领域的文献。