具有多相光催化性能的半導(dǎo)體包括WOTiOCdS、ZnS、ZnO、Fe2OCdSe等，其中的TiO2由于具有抗化學(xué)和光腐蝕、性能穩(wěn)定、無(wú)毒、催化活性高、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)而受重視和具有廣闊的應(yīng)用前景。半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)是不連續(xù)的，充滿(mǎn)電子的價(jià)帶(VB)和空的導(dǎo)帶(CB)之間由禁帶隔開(kāi)。用作各催化劑的半導(dǎo)體大多為金屬氧化物和硫化物，一般具有較大的禁帶寬度，其中TiO2在pH為1時(shí)的帶隙是3.2eV。當(dāng)光子能量高于半導(dǎo)體吸收閥值的光照射半導(dǎo)體時(shí)，半導(dǎo)體的價(jià)帶電子發(fā)生帶間躍遷，即從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，從而產(chǎn)生光生空穴和電子；這些光生空穴和電子具有很強(qiáng)的氧化和還原能力，可以將吸附到光催化劑表面的污染物降解為無(wú)毒無(wú)害的無(wú)機(jī)小分子化合物，無(wú)二次污染問(wèn)題。