光催化劑英文解釋翻譯、光催化劑的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【醫】 pholocatalyst; phstocatalyzer

分詞翻譯：

催化劑的英語翻譯：

activator; catalyzer
【計】 catalyst
【化】 catalyst; catalyzator; catalyzer
【醫】 accelerant; catalyst; catalytic agent; catalyzator; catalyzer
contact substance

專業解析

光催化劑（Photocatalyst）是一種在光照條件下能加速化學反應速率，而自身不參與消耗的物質。其核心原理是通過吸收光能（如紫外線或可見光）激發電子躍遷，産生具有強氧化還原能力的活性基團（如空穴h⁺、羟基自由基·OH），從而降解污染物、殺菌或分解水制氫等。以下是具體解析：

一、漢英術語定義

中文：光催化劑
由“光”（光能驅動）、“催化”（改變化學反應速率）、“劑”（物質）構成，強調光激發下的催化作用。

英文：Photocatalyst
詞根“photo-”（光） + “catalyst”（催化劑），定義為：A substance that accelerates a chemical reaction upon light irradiation without being consumed.

二、科學機制與特性

光激發過程
半導體材料（如二氧化钛TiO₂）吸收光子後，電子（e⁻）從價帶躍遷至導帶，形成電子-空穴對（e⁻-h⁺）。空穴可氧化水分子産生活性氧，電子可還原氧氣，實現氧化還原反應。反應式如下：

$$ce{TiO2 + h u -> e{cb}^- + h{vb}^+}$$

$$ce{h^+ + H2O -> cdot OH + H^+}$$

$$ce{e^- + O2 -> cdot O2^-}$$

（來源：國際純粹與應用化學聯合會術語庫）
關鍵性能指标
- 量子效率：單位光子數引發的反應分子數，反映能量利用率。
- 帶隙寬度（Eg）：決定材料吸收光譜範圍（如TiO₂的Eg=3.2 eV，對應紫外光）。
- 比表面積：高比表面提供更多反應活性位點。

三、權威應用場景

環境污染治理
降解有機污染物（如甲醛、VOCs），例如日本東京大學研發的TiO₂光催化塗層可将氮氧化物轉化為無害硝酸鹽。

清潔能源生産
光解水制氫（2H₂O → 2H₂ + O₂），中國科學技術大學團隊開發的ZnS-CdS複合催化劑可見光制氫效率達25%。

抗菌與自清潔
醫院常采用TiO₂塗層殺滅大腸杆菌、金黃色葡萄球菌（滅菌率>99.9%），其機理為活性氧破壞細胞膜。

四、權威文獻參考

Fujishima, A., & Honda, K. (1972). Electrochemical Photolysis of Water at a Semiconductor Electrode. Nature, 238(5358), 37-38. （光催化水分解奠基論文）
國際标準化組織ISO 22197-1:2016《光催化材料空氣淨化性能測試标準》
聯合國環境規劃署報告《光催化技術在可持續發展中的應用》（2023）

（注：因搜索結果未提供鍊接，以上來源保留文獻名稱及機構名稱以确保權威性，實際引用時建議補充DOI或官網鍊接。）

網絡擴展解釋

光催化劑是一種通過吸收光能驅動化學反應的物質，其核心功能是将光能轉化為化學能，自身在反應中不消耗。以下是綜合多個來源的詳細解釋：

一、基本定義

光催化劑通常為半導體材料（如二氧化钛、氧化鋅），在光照下産生電子-空穴對，引發氧化還原反應。它與傳統催化劑的區别在于需要光激發，且反應條件溫和（常溫常壓）。

二、工作原理

光激發：半導體吸收光子後，電子從價帶躍遷至導帶，形成電子-空穴對。
載流子遷移：電子與空穴分離并遷移至材料表面。
表面反應：
- 空穴氧化水或有機物（如分解污染物）；
- 電子還原物質（如分解水制氫氣）。

該過程可用公式表示為： $$ text{半導體} + h u rightarrow e^- + h^+ $$

三、典型材料與應用

材料類型	代表物質	主要應用場景
無機半導體	TiO₂、ZnO	污水處理、空氣淨化
有機光催化劑	熒光素	實驗室合成反應
天然光催化劑	葉綠素	光合作用（類比原理）

四、技術特點

環境友好：反應産物多為CO₂和H₂O，無二次污染；
能源高效：直接利用太陽能，降低能耗；
廣譜性：可降解多種有機物及部分無機物。

注：如需了解具體材料制備工藝或最新研究進展，可查閱權威期刊《Applied Catalysis B: Environmental》等專業文獻。