光催化英文解釋翻譯、光催化的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 photocatalysis

分詞翻譯：

催化的英語翻譯：

catalyze
【化】 catalysis
【醫】 catalysis; catalyze

專業解析

光催化（Photocatalysis）指在特定波長光照下，催化劑吸收光子能量引發氧化還原反應的過程。其英文術語由 photo-（光）與 catalysis（催化）構成，強調光驅動與反應加速的雙重特性。

一、核心機制

光激發
半導體催化劑（如二氧化钛）吸收光子後，電子從價帶躍遷至導帶，形成電子-空穴對（( e^- - h^+ )）。

氧化還原反應
- 空穴（( h^+ )）氧化吸附物（如污染物、水分子）
- 電子（( e^- )）還原受體（如氧氣）
  反應通式：
  
  $$ begin{aligned}
  
  text{氧化半反應：} & quad text{有機物} + h^+ rightarrow text{CO}_2 + text{H}_2text{O}
  
  text{還原半反應：} & quad text{O}_2 + e^- rightarrow text{超氧自由基}
  
  end{aligned}
  
  $$

二、應用領域

環境淨化
降解有機污染物（如甲醛、染料廢水），原理為強氧化性自由基礦化污染物。

能源轉化
光解水制氫（( 2text{H}_2text{O} xrightarrow{text{光}} 2text{H}_2 + text{O}_2 )），實現太陽能儲存。

抗菌材料
醫用塗層通過産生活性氧（ROS）破壞微生物細胞結構。

三、權威參考來源

因未檢索到可驗證的漢英詞典專用鍊接，建議查閱以下學術資源：

國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）術語數據庫 [Gold Book]：定義光催化反應機制
美國化學會（ACS）期刊 《Chemical Reviews》：綜述光催化劑設計原理
中國科學院《化學進展》：光催化材料應用研究

注：本文嚴格遵循原則，内容基于光催化領域共識性科學定義。實際引用時請優先選用可公開驗證的學術來源鍊接。

網絡擴展解釋

光催化是一種利用光能驅動化學反應的技術，其核心在于光催化劑在光照下促進物質轉化。以下從定義、原理、材料、應用等方面進行綜合解釋：

1.定義與基本概念

光催化（Photocatalysis）是光與催化劑的結合，指在光照條件下，催化劑吸收能量并引發氧化還原反應的過程。光催化劑自身不參與反應，但能加速污染物分解或能源轉化，具有高效、環保的特點。例如，二氧化钛（TiO₂）等半導體材料在紫外光激發下，可将有機物分解為無害的二氧化碳和水。

2.科學原理

光催化作用基于半導體材料的電子躍遷機制：

當光催化劑吸收光子能量（滿足條件：$E geq E_{text{帶隙}}$）時，電子從價帶躍遷至導帶，形成電子-空穴對（e⁻-h⁺）。
空穴與水分子反應生成羟基自由基（·OH），電子則與氧氣結合生成超氧自由基（·O₂⁻），這些活性物質可高效降解污染物。

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

3.核心材料

常見光催化劑包括：

二氧化钛（TiO₂）：最常用，穩定性高且無毒。
氧化鋅（ZnO）、硫化镉（CdS）等：用于特定波長或反應場景。
複合型材料：如TiO₂與石墨烯結合，提升電子傳遞效率。

4.主要應用領域

環境治理：分解空氣污染物（如甲醛）、淨化水質（降解有機廢水）。
能源轉化：光解水制氫（H₂）、二氧化碳還原為甲烷（CH₄）。
抗菌材料：利用自由基殺滅細菌和病毒。

5.優勢與挑戰

優勢：常溫常壓下反應、無二次污染、利用太陽能。
挑戰：依賴紫外光（需開發可見光響應材料）、量子效率較低。

如需進一步了解技術細節或最新研究，可參考中國感光學會（）或環境科學領域的文獻。