光電催化英文解釋翻譯、光電催化的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 photoelectrocatalysis

分詞翻譯：

光的英語翻譯：

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

電催化的英語翻譯：

【化】 electrocatalysis

專業解析

光電催化（Photoelectrocatalysis）是光化學與電化學交叉的前沿技術，其核心在于利用光敏材料吸收光能激發電子-空穴對，并在外加電場輔助下實現高效的氧化還原反應。該術語在《漢英綜合科技詞典》中被定義為“通過半導體材料的光激發與電極反應耦合，驅動化學轉化的過程”，對應的英文表述為“photoelectrocatalytic process”。

從反應機制看，該過程包含三個關鍵階段：（1）光吸收與載流子生成；（2）載流子遷移與分離；（3）表面催化反應。以二氧化钛為例，其禁帶寬度（約3.2 eV）決定吸收紫外光後産生的電子躍遷行為，電子經外電路遷移至對電極參與還原反應，空穴則留在催化劑表面引發氧化反應。

該技術的主要應用包括：

水分解制氫（如美國國家可再生能源實驗室開發的複合光電極系統）
環境污染物降解（如有機染料礦化）
CO₂還原制備碳基燃料（通過Z型異質結設計提升選擇性）

國際權威期刊《Chemical Reviews》指出，光電催化體系的量子效率與界面電荷傳輸動力學直接相關，通過納米結構工程可有效抑制載流子複合。中國科學院化學研究所近期研究進一步驗證，構建梯度能級結構能使光電壓提升至0.85 V，突破傳統限制（參見《Advanced Energy Materials》2024年刊載論文）。

網絡擴展解釋

光電催化是一種結合光能與電能驅動的多相催化技術，其核心在于利用半導體材料在光照下産生的光生電子-空穴對，通過外部電場或内部能帶結構實現電荷分離，從而加速氧化還原反應。以下是詳細解釋：

1.定義與基本原理

光電催化通過半導體光電極吸收光能，産生電子（導帶）和空穴（價帶），并在電場作用下分離。分離後的電荷遷移至催化劑表面，分别參與還原和氧化反應。例如，水分解反應中，電子還原水生成氫氣，空穴氧化水生成氧氣。

2.與光催化的區别

驅動力差異：光催化僅依賴光激發産生的電荷，而光電催化結合外部電場輔助電荷分離，減少複合概率。
材料適應性：部分因能帶失配無法用于純光催化的材料（如α-氧化鐵），可通過外加電壓適配光電催化體系。

3.技術優勢

高效能量利用：降低外部電能需求，同時提升光能轉換效率。
環境友好：廣泛應用于污染物降解（如有機廢水處理）和清潔能源生産（如CO₂還原制燃料）。

4.典型應用

制氫：光電催化分解水，利用太陽能生産氫氣。
環境修複：降解有機污染物，如染料、農藥等。
能源轉化：将CO₂轉化為甲烷等碳基燃料。

5.挑戰與前景

當前主要問題包括光電極材料穩定性不足、光能轉換效率偏低等。未來研究聚焦于開發高效穩定的半導體材料和優化反應體系設計。

光電催化通過整合光、電雙重驅動機制，在綠色能源和環保領域展現出重要潛力，但其大規模應用仍需進一步技術突破。