等離子光催化廢氣凈化處理一個(gè)TiO2光催化過(guò)程主要由兩個(gè)步驟組成。首先光子能量被TiO2半導(dǎo)體光催化劑所吸收，導(dǎo)致價(jià)帶的電子被激發(fā)到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶留下一個(gè)空穴。然后光生電子空穴對(duì)會(huì)遷移到TiO2催化劑的表面。在這個(gè)過(guò)程中會(huì)有部分的電子和空穴復(fù)合以熱或光的形式將能量釋放。剩下的電子和空穴會(huì)與吸附在TiO2表面的電子受主和電子施主反應(yīng)，促成整個(gè)氧化還原反應(yīng)。我們通過(guò)（貴金屬）摻雜、表面敏化、構(gòu)造復(fù)雜結(jié)構(gòu)催化劑等手段來(lái)有效的拓寬TiO2的光吸收譜的范圍及提高其可見(jiàn)光響應(yīng)效率。

等離子光催化廢氣凈化處理光催化過(guò)程中能產(chǎn)生高活性氧化物（如光致空穴，羥基自由基等），但目前單一光催化技術(shù)的推廣應(yīng)用還存在一些技術(shù)障礙。在放電等離子體區(qū)域填充光催化劑，以放電過(guò)程產(chǎn)生的大量活性物質(zhì)驅(qū)動(dòng)光催化劑，就可以實(shí)現(xiàn)光降解和等離子體降解的協(xié)同。

納米二氧化鈦在低溫等離子體和暈光的共同作用下可產(chǎn)生大量的羥基自由基。在羥基自由基、等離子體、暈光的協(xié)同作用下可以對(duì)通過(guò)間隙的空氣進(jìn)行殺菌消毒、降解有害有機(jī)揮發(fā)物（VOCs）和除臭除味等處理。

當(dāng)?shù)入x子體放電產(chǎn)生的電子或光子能量大于納米TiO2禁帶寬度時(shí)，會(huì)激發(fā)納米TiO2的電子從價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶，形成具有很強(qiáng)化學(xué)活性的電子—空穴對(duì)，并進(jìn)一步誘導(dǎo)一系列氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。其中產(chǎn)生的空穴具有很強(qiáng)的得電子能力，可與納米TiO2表面的OH-和H2O發(fā)生反應(yīng)生成羥基自由基：

TiO2+hv →TiO2（h++e-）

h++OH-→·OH

h++H2O→·OH+H+