工作原理

泡沫镍因其独特的三维网状结构，可做为一种优良的光催化剂载体，而负载在其表面的纳米TiO2是迄今为止研究和应用最多的一种光催化剂，在降解废水中有机污染物、去除有害无机气体和空气净化方面具有广阔的应用前景。TiO2其电子结构特点为一个满的价带和一个空的导带，在大于其带隙能（Eg=3.2ev，相当于波长254nm的光子能量）的光照条件下，电子就可从价带激发到导带形成自由电子，而在价带形成一个带正电的空穴，形成电子—空穴对：

TiO2 + hυ →（TiO2）h+ +（TiO2）e-

价带空穴是良好的氧化剂，导带电子是良好的还原剂。空穴一般与表面吸附的H2O或OH-离子反应形成具有强氧化性的活性羟基(•OH)：

h+ + H2O → •OH + H+

h+ + OH- → •OH

电子则与表面吸附的氧分子(O2)反应，生成超氧离子(•O2-)。超氧离子可与水进一步反应，生成过羟基(•OOH)和双氧水(H2O2)：

e- + O2 → •O2-

•O2- + H2O → •OOH + OH-

2•OOH → H2O2 + O2

•OOH + H2O + e- → H2O2 + OH-

H2O2 + e- → •OH + OH-

TiO2光催化氧化是活性羟基(•OH)和其他活性氧化类物质(•O2-，•OOH ，H2O2)共同作用的结果。在TiO2表面生成的•OH基团反应活性很高，具有高于有机物中各类化学键能的反应能，加上•O2-，•OOH ，H2O2活性氧化类物质的协同作用，能迅速有效地分解有机物。

粗略的反应机理为：

H2S + O2、O2-、O2+ → SO3 + H2O

NH3 + O2、O2-、、O2+ → NOx + H2O

VOCs + O2、O2-、、O2+ → SO3 +CO2+ H2O