光觸媒在物體表面噴灑後，經自然幹燥形成一層透明的納米二氧化钛膜，這一層納米膜同時具有三個方面的功能：降解有毒污染物（除甲醛去異味）；抗菌防黴殺病毒；釋放負離子。由于這三個功能的作用達到淨化清新空氣的目的，這一過程用圖1表達。
圖1光觸媒淨化清新空氣的過程示意圖
從圖1可以看出，光觸媒産品的三種功能很大程度上均來自一個強氧化性物種“羟基自由基（·OH）”。納米二氧化钛是一種半導體氧化物，钛元素外層電子存在激發态空軌道，當具有高能量的紫外光照射晶體表面時，基态電子吸收光子能量躍遷到激發态，成為高能量自由電子，作用于水與氧分子就會形成強氧化性的羟基自由基，該自由基降解有機污染物殺滅細菌黴菌與病毒，或者轉化為負氧離子，負氧離子另一個重要來源是高能量自由電子直接與氧氣分子結合。當然，納米二氧化钛晶體表面受光激發後産生自由電子，原位上會形成一個帶正電荷的空穴（h ），它們也可以直接作用有機污染物，在殺滅細菌黴菌與病毒時也會起到作用。如圖2所示，羟基自由基與空穴殺滅細菌黴菌與病毒時有三種途徑（1）穿透細胞膜，漏液死亡；（2）氧化輔酶不能呼吸死亡；（3）破壞細菌DNA死亡。
圖2羟基自由基與空穴殺滅細菌黴菌與病毒時有三種途徑
當光子轟擊納米二氧化钛晶體表面時，激發出來的高能量自由電子可以與氧分子直接結合形成負氧離子，這也是光催化生成負氧離子的主要形成機理。如圖3所示。
圖3 光觸媒光照下釋放負氧離子過程示意圖
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