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UV光催化氧化工艺处理污染物是一种新兴的技术，其中纳米二氧化钛光催化应用技术工艺简单、成本低廉，利用自然光即可分解细菌和污染物，具有高催化活性、良好的化学稳定性和热稳定性、无二次污染、无刺激性、无毒等特点，且能长期有益于生态自然环境，是具有开发前景的绿色环保催化技术之一。此外，由于颗粒的细微化，纳米材料还具有块状材料所不具备的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
热力学理论表明，分布在二氧化钛表面的空穴可以将氢氧根和水分子氧化成氢氧根离子，而电子具有很强的还原性，可使得固体表面的电子受体如氧气被还原成臭氧根离子，既可以控制光催化剂上电子和空穴的复合，提高反应效率，同时也是氧化剂，可以氧化已经烃化的反应产物，是表面烃基自由基的另一个来源。从理论上来书，只要半导体吸收的光能大于等于其隙能，就能被激发产生光生电子和光生空穴，该半导体就可以作为光催化及，但从实际来看，一个具有实际应用价值的半导体催化剂须具有化学稳定性，光照稳定性和选择性及较宽的光谱响应，同时还要考虑UV光催化氧化工艺的材料成本等因素。
