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| 光催化 |
光催化光誘導有機合成反應在有機合成化學，特別在一些非常見結構的合成中占有特殊的地位，能大大縮短傳統合成化學的步驟而經濟實用。1967年，由東京大學的藤島昭（被譽為「光催化之父」，「光觸媒」的發現者）與導師本多健一共同發現，又稱「本多-藤島效應」（Honda-Fujishima Effect），該發現開創了光催化研究的新篇章。
簡介
1972 年，東京大學的藤島昭（被譽為「光催化之父」，「光觸媒」的發現者）因為與導師本多健一 報道採用TiO2光電極和鉑電極組成光電化學體系使水分解為氫氣和氧氣，從而開闢了半導體光催化這一新的領域。半導體光催化開始研究的目的只是為了實現光電化學太陽能的轉化，之後研究的焦點轉移到環境光催化領域。1977 年 Frank SN 等首先驗證了用半導體TiO2光催化降解水中氰化物的可能性，光催化氧化技術在環保領域中的應用成為研究的熱點。20世紀80年代初期，以 Fe2O3 沉積TiO2為光催化劑成功地由氫氣和氮氣光催化合成氨，引起了人們對光催化合成的注意。1983 年，芳香鹵代烴的光催化羰基化合成反應的實現，開始了光催化在有機合成中的應用。光催化開環聚合反應、烯烴的光催化環氧化反應等陸續有報道，光催化有機合成已成為光催化領域的一個重要分支。
評價
光催化是光化學和催化科學的交叉點，一般是指在催化劑參與下的光化學反應。半導體材料之所以具有光催化特性，是由它的能帶結構所決定。半導體的晶粒內含有能帶結構，其能帶結構通常由一個充滿電子的低能價帶（valent-band，VB）和一個空的高能導帶（ conduction band，CB）構成，價帶和導帶之間由禁帶分開，該區域的大小稱為禁帶寬度，其能差為帶隙能，半導體的帶隙能一般為0. 2 ~3. 0 eV。當用能量等於或大於帶隙能的光照射催化劑時，價帶上的電子被激發，越過禁帶進入導帶， 同時在價帶上產生相應的空穴， 即生成電子/ 空穴對。由於半導體能帶的不連續性，電子和空穴的壽命較長，在電場作用下或通過擴散的方式運動，與吸附在催化劑粒子表面上的物質發生氧化還原反應，或者被表面晶格缺陷俘獲。空穴和電子在催化劑內部或表面也可能直接複合。因此半導體光催化關鍵步驟是：催化劑的光激發，光生電子和空穴的遷移和俘獲，光生電子和空穴與吸附之間表面電荷遷移以及電子和空穴的體內或表面複合 。光催化反應的量子效率低是其難以實用化最為關鍵的因素。光催化反應的量 子效率取決於電子和空穴的複合幾率， 而電子和空穴的複合過程則主要取決於兩個因素：電子和空穴在催化劑表面的俘獲過程；表面電荷的遷移過程。[1]