光电催化英文解释翻译、光电催化的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 photoelectrocatalysis

分词翻译：

光的英语翻译：

light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-

电催化的英语翻译：

【化】 electrocatalysis

专业解析

光电催化（Photoelectrocatalysis）是光化学与电化学交叉的前沿技术，其核心在于利用光敏材料吸收光能激发电子-空穴对，并在外加电场辅助下实现高效的氧化还原反应。该术语在《汉英综合科技词典》中被定义为“通过半导体材料的光激发与电极反应耦合，驱动化学转化的过程”，对应的英文表述为“photoelectrocatalytic process”。

从反应机制看，该过程包含三个关键阶段：（1）光吸收与载流子生成；（2）载流子迁移与分离；（3）表面催化反应。以二氧化钛为例，其禁带宽度（约3.2 eV）决定吸收紫外光后产生的电子跃迁行为，电子经外电路迁移至对电极参与还原反应，空穴则留在催化剂表面引发氧化反应。

该技术的主要应用包括：

水分解制氢（如美国国家可再生能源实验室开发的复合光电极系统）
环境污染物降解（如有机染料矿化）
CO₂还原制备碳基燃料（通过Z型异质结设计提升选择性）

国际权威期刊《Chemical Reviews》指出，光电催化体系的量子效率与界面电荷传输动力学直接相关，通过纳米结构工程可有效抑制载流子复合。中国科学院化学研究所近期研究进一步验证，构建梯度能级结构能使光电压提升至0.85 V，突破传统限制（参见《Advanced Energy Materials》2024年刊载论文）。

网络扩展解释

光电催化是一种结合光能与电能驱动的多相催化技术，其核心在于利用半导体材料在光照下产生的光生电子-空穴对，通过外部电场或内部能带结构实现电荷分离，从而加速氧化还原反应。以下是详细解释：

1.定义与基本原理

光电催化通过半导体光电极吸收光能，产生电子（导带）和空穴（价带），并在电场作用下分离。分离后的电荷迁移至催化剂表面，分别参与还原和氧化反应。例如，水分解反应中，电子还原水生成氢气，空穴氧化水生成氧气。

2.与光催化的区别

驱动力差异：光催化仅依赖光激发产生的电荷，而光电催化结合外部电场辅助电荷分离，减少复合概率。
材料适应性：部分因能带失配无法用于纯光催化的材料（如α-氧化铁），可通过外加电压适配光电催化体系。

3.技术优势

高效能量利用：降低外部电能需求，同时提升光能转换效率。
环境友好：广泛应用于污染物降解（如有机废水处理）和清洁能源生产（如CO₂还原制燃料）。

4.典型应用

制氢：光电催化分解水，利用太阳能生产氢气。
环境修复：降解有机污染物，如染料、农药等。
能源转化：将CO₂转化为甲烷等碳基燃料。

5.挑战与前景

当前主要问题包括光电极材料稳定性不足、光能转换效率偏低等。未来研究聚焦于开发高效稳定的半导体材料和优化反应体系设计。

光电催化通过整合光、电双重驱动机制，在绿色能源和环保领域展现出重要潜力，但其大规模应用仍需进一步技术突破。