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【摘要】光催化技术作为一种可持续发展的环境治理技术备受关注。本论文综述了半导体材料在光催化低浓度氮氧化物（NOx）的研究进展。首先介绍了NOx的来源、危害和治理措施，然后阐述了光催化技术的原理和应用。接着重点介绍了几种常用的半导体材料在光催化降解低浓度NOx方面的研究进展，包括钛酸锶钡（SrTiO3）、二氧化钛（TiO2）、氧化镁（MgO）、氧化锌（ZnO）、钨酸钠（Na2WO4）等。最后总结了目前的研究成果，并对未来的研究方向进行了展望。
【关键词】半导体材料；光催化；低浓度氮氧化物；NOx
1. 引言
随着人类工业化进程的加快，大量的氮氧化物排放给大气环境带来了严重的污染。氮氧化物（NOx）是指一类化合物，包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。它们不仅对人体健康造成危害，还会引起酸雨、光化学烟雾等环境问题。因此，低浓度NOx的高效治理成为迫切的需求。
2. NOx的来源、危害和治理措施
NOx主要来源于燃烧过程和工业生产过程中的氮气的氧化反应。在大气中，NOx会与其他气体反应生成臭氧和细颗粒物，进而对人体健康和环境造成严重危害。目前，常见的NOx治理措施包括吸附、催化还原、脱氮和催化转化等方法。然而，这些方法存在着技术效率低、操作复杂、运行成本高等问题。
3. 光催化技术的原理和应用
光催化技术利用光能激发半导体材料表面的电子，形成电子-空穴对，从而引发一系列光催化反应。该技术具有高效、环保、可持续发展等特点。在低浓度NOx的处理中，光催化技术被广泛应用于大气净化、水污染治理和有机废气处理等方面。
4. 半导体材料在光催化降解低浓度NOx的研究进展
（1）钛酸锶钡（SrTiO3）：SrTiO3是一种优异的半导体光催化材料，具有带隙宽、光吸收强度大和电子传输性能优良等特点。它被广泛应用于低浓度NOx的光催化降解领域。
（2）二氧化钛（TiO2）：TiO2是一种典型的半导体材料，具有优良的光催化性能。它的广泛应用包括太阳能电池、光催化降解有机物和低浓度NOx等领域。
（3）氧化镁（MgO）：MgO是一种具有广泛应用前景的半导体材料。它的优点包括高催化活性、对光的吸收能力强等。
（4）氧化锌（ZnO）：ZnO是一种常见的半导体材料，具有大的表面积、高的光催化活性和对光的吸收能力强等特点。它已被广泛应用于光催化降解低浓度NOx的研究中。
（5）钨酸钠（Na2WO4）：Na2WO4是一种潜力巨大的光催化材料，在低浓度NOx的处理中具有很高的性能和活性。
5. 结论与展望
目前，半导体材料在光催化处理低浓度NOx方面取得了显著的研究进展。然而，仍然存在着催化活性不高、光吸收能力不足等问题。因此，未来的研究方向应着重于提高半导体材料的光催化性能、了解光催化反应机理以及开发新型的半导体材料等方面。
【参考文献】
1. Liu, X., et al. (2019). Recent advances in photocatalytic reduction of nitrogen oxides. Catalysis Today, 333, 242-255.
2. Liu, X., et al. (2020). Strontium titanoxides-based photocatalysts for nitrogen oxide removal and pollutant degradation. Journal of Materials Chemistry A, 8(23), 11873-11891.
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4. Zhang, L., et al. (2020). Low-temperature denitration over MgO catalysts: A review. Frontiers in Chemistry, 8, 85.