光催化凈化技術(shù)主要是利用光催化劑二氧化鈦(TiO2)吸收外界輻射的光能，使其直接轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。當(dāng)能量大于禁帶寬度的光照射半導(dǎo)體時(shí)，光激發(fā)電子躍遷到導(dǎo)帶，形成導(dǎo)帶電子(e-)，同時(shí)在價(jià)帶留下空穴階(h+)。由于半導(dǎo)體能帶的不連續(xù)性，電子和空穴的壽命較長(zhǎng)，它們能夠在電場(chǎng)作用下或通過(guò)擴(kuò)散的方式運(yùn)動(dòng)，與吸附在半導(dǎo)體催化劑粒子表面上的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，或者被表面晶格缺陷俘獲。空穴和電子在催化劑粒子內(nèi)部或表面也能直接復(fù)合，空穴能夠同吸附在催化劑粒子表面的HO-或H2O發(fā)生作用生成自由基HO・，HO・是一種活性很高的粒子，能夠無(wú)選擇的氧化多種有機(jī)物并使之礦化。