光催化可以通过在非均相固体表面生成光诱导电子(e-)和空穴(h+)所引起的氧化还原反应来实现。通过与空穴和电子的反应生成多种反应物种，这些反应物种被认为参与了光催化中实际的氧化和还原反应，活性氧物种即氧在电子转移过程中生成的具有较强活性的物质。光催化降解效率在很大范围内随半导体(光催化剂)的种类和溶液条件而变化。活性氧是光催化反应的主要中间体，对活性氧的识别、定量和动力学评价对于了解其光降解机理、提高降解效率以及开发各种技术用于实际应用具有重要意义。故本次汇报对光催化作用下超氧阴离子自由基(•O2−)、过氧化氢(H2O2)、单线态氧(1O2)、羟基自由基(•OH)等内在活性氧(ROS)的检测方法和产生机理进行了简单的介绍。
Figure 1. Reactive oxygen species generated in the photocatalytic reduction and oxidation steps of oxygen and water.