催化剂可以在自身不消耗的情况下加速化学反应和/或提高反应的选择性。与非催化相较，催化反应通过优化反应路线，能更有效地利用反应物和控制副反应的生成，催化剂已被广泛应用于能源生产、转换或存储以及环境保护、合成新药等催化反应中 。1972 年，日本学者 Fujishima 和 Honda 发现，TiO2 单晶在光的照射下能将水分解成氧气和氢气。自此以来，半导体光催化剂引起了学界的广泛关注，高效半导体光催化剂的研制取得了长足的进步，并被广泛应用于太阳能电池、环境保护等方面。其中，TiO2 因其具有廉价高效、环境友好、耐化学和光化学腐蚀等优点，一直以来均是半导体光催化领域的重点研究对象。上面这段话是不是不那么容易理解，没关系，在进入神奇的光触媒世界之前，为了便于大家理解，我们先科普几个概念。
催化剂：
催化剂又称为触媒，可以在自身不消耗的情况下加速化学反应和/或提高反应的选择性，应用于环境科学中具有无损耗、持久有效等特点。
光触媒
光触媒是一种以具有光催化功能的半导体材料，即在有光环境下它是一种催化剂，但在无光环境下，将失去催化能力。它能在光照射下产生强氧化性的物质（如羟基自由基、氧气等），并且可用于分解有机化合物（甲醛、苯、TVO等、部分无机化合物、细菌及病毒等，同样具有无损耗、持久有效等特点。
光电子空穴对
提到将光触媒的催化原理，不得不涉及半导体的能带理论，但它枯燥、乏味又难懂，在这笔者只能去尽量做简单的解释。半导体光催化剂的能带不连续，在价带（VB）和导带（CB）之间存在禁带。当入射的光子能量匹配或超过半导体的带隙能量（Eg）时，处于价带中的电子被激发到导带上，从而在导带产生高活性电子(e-), 价带上则生成带正电荷的空穴( h+)。
或许这个概念不好理解，但简单来讲，光触媒需要起作用，必须生成光电子-空穴对，这就有赖于你给什么样的光去激发它。并不是所有的光都能使其生成光电子空穴对，如果吸收光的频率不够（光的波长越短，频率越高），就无法让光电子突破禁带，从而放飞自我。
光催化原理
光触媒产生的光生电子(e-)与氧气结合生成O2-，空穴夺取OH-的自由电子结合生成HO·（氢氧根自由基），这些性质活泼的产物可降解空气中的大部分挥发性污染物，并灭杀病菌。
光触媒等于二氧化钛？
那么，光触媒可以和二氧化钛（TiO2）划等号吗？答案是不可以，他们集合和子集的关系，简单来说，光触媒包括二氧化钛，但不仅仅是二氧化钛，只不过二氧化钛是其中的典型代表而已。常用的光触媒材料主要为N型半导体材料，具有禁带宽度低等特点，包括TiO2 、 ZrO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2和一些纳米贵金属铂、铑、钯等，但由于其中大多数易发生化学或光化学腐蚀，或者成本过高，都不适于日常应用。常用的光触媒半导体材料为二氧化钛。
光催化剂g-C3N4制备工艺流程图
二氧化钛都能用作光催化材料？
当然，这个答案也是否定的。二氧化钛在自然界中是一种白色固态氧化物，俗称钛白粉。二氧化钛具有无毒、不透明性好、光亮度极佳和粘附力强的特性，工业中被广泛用作无机颜料。二氧化钛作为n型半导体，由于其原子排列不同，主要有锐钛型、金红石型和板钛型三种结晶形态。由于晶体结构不同，锐钛矿、金红石和板钛矿有不同物理化学性质。
板钛型的结晶形态属于斜方晶系八面体结构，是一种亚稳相，其格结构并不稳定，在高温中容易转化为金红石。因此，板钛型研究价值很小。锐钛型和金红石型都属于四方晶系。相比于锐钛型，金红石型原子排列更紧凑，折射率更高，因此呈现更高的分散光线能力。因此，在工业生产中金红石型是非常重要的白色涂料之一。锐钛型光催化活性相比前两种晶体材料会更好，在光催化降解以及制氢等领域有广阔的应用前景。
光触媒有哪些材料特性？
1. 环保无毒：光触媒代表物质是TiO2，其化学稳定性高，且经美国食品药物管理局（FDA）认可为安全物质，对人体并无伤害，在食品、日常生活用品、化妆品、医药、养殖业中普遍采用。
2. 消毒杀菌性：光触媒吸收自然光后具有强吸收电子的能力，即强氧化性，能有效催化分解有害有机、无机物质，也能消除细菌和病毒。例如，光触媒能将室内有害挥发性有机物甲醛、二氯苯、甲苯、二甲苯、TVOC等降解为无毒无害的小分子水和CO2。 同时，也可以将细菌真菌释放出的毒素分解及无害化处理。
3. 永久性：光触媒原液具有速干性的特性，涂于基材表面后即能速干并变成非水溶性物质，10天内便可达到相当于铅笔4H的硬度。在环境污染不严重的条件下，只要不磨损、不剥落，光触媒本身不会发生变化和损耗。在光的照射下可以持续不断的净化污染物，具有时间持久、持续作用的优点。
4. 自净性：经光触媒加工的表面，通过紫外线的照射后受到激发，可以把接触的有机物分解掉，不仅起到杀菌作用，还能将有害物质分解为无害小分子物质。同时由于光照条件下表现出的超亲水特性，当灰尘落于光触媒涂层上时，只需以清水清洗便达到洁净表面的目的。
光触媒这么牛叉，就没有缺点吗？
光触媒当然也有其使用局限性，主要体现在以下几方面：
1. 无光不分解
所谓的光触媒，顾名思义，一定要有光的参与，才能令其发生作用，所以其使用场景也会相对首先，对于无光和暗光环境，其效果将会大打折扣。
2. 光电子空穴对容易复合
在催化反应中光电子空穴对起到非常重要的作用，污染物降解、光催化消毒等都源于光电子空穴对的生成。然而光生电子和空穴的激发态是不稳定的，可以很容易地重新复合。光激发产生的光生载流子的复合率高，是导致量子效率低下的主要原因之一。通常情况下，二氧化钛的量子产率低（4%），最高不超过10%，因此大大限制了其使用的效能。
3. 光能利用率低
当前, TiO2光触媒对太阳光能量利用率低，只能吸收太阳光中的紫外线，而太阳光中紫外线仅占5-7%，因此,其使用场景受限较大，通常还需要高压汞灯、紫光灯、紫外线灯等照明手段辅助，其能耗高且 *** 作不方便。
4. 材料的团聚现象
真是哪里需要哪里搬，最近又去修板子。正好复习一下电子这块的知识，强电干久了，很多东西都模糊了。
电阻的外观端正，颜色均匀有光泽，无裂痕，无烧焦，无腐蚀，可初步判断电阻正常。再进行测量电阻阻值，与标称电阻对比，在误差范围之内，则电阻完好。下面我们一起来看看常见的电阻都有哪些。
1、 金属膜电阻
金属膜电阻主要是利用真空沉积技术在陶瓷棒上形成一层镍铬合金镀膜，然后在镀膜上加工出螺旋沟槽来精确控制电阻。金属膜电阻可以说是性能比较好的电阻，精度高，温度特性好，噪声低，稳定性强。其实物图如下所示：
金属膜标称电阻的读法 如下：
首先先找标志误差的色环，从而排定色环顺序。
最常用的表示电阻误差的颜色是：金、银、棕，尤其是金环和银环，一般绝少用做电阻色环的第一环，所以在电阻上只要有金环和银环，就可以基本认定这是色环电阻的最末一环。
棕色环既常用做误差环，又常作为有效数字环，且常常在第一环和最末一环中同时出现，使人很难识别谁是第一环。在实践中，可以按照色环之间的间隔加以判别：比如对于一个五道色环的电阻而言，第五环和第四环之间的间隔比第一环和第二环之间的间隔要宽一些，据此可判定色环的排列顺序。
第一色环是百位数，第二色环是十位数，第三色环是个位数，第四色环是应乘颜色次幂颜色次，第五色环是误差率。
如上图中例子：棕 黑 黑 红 棕，其电阻为 100×10^2=10K 误差为±1%。在标准值10K上下波动（1%×100K）都表示此电阻是可以接受的，即在99K-101K之间都是好的电阻。（数值看下图对照表：）
金属膜电阻检测 其好坏的方法：首先读出相应标称阻值，根据标称阻值选择万用板相应欧姆档位，与标称阻值对比即可。在误差范围之内，电阻正常。超出误差范围，电阻损坏。
开路测量时，只需测一次；在路测量时，交换表笔，测量两次，取大值。
2、 金属氧化物膜电阻
其机理是在陶瓷棒形成一层锡氧化物膜。为了增加电阻，可以在锡氧化物膜上加一层锑氧化物膜，然后在氧化物膜上加工出螺旋沟槽来精确控制电阻。金属氧化物膜电阻最大的优势就是耐高温。其实物图如下所示：
3、 碳膜电阻
碳膜电阻之前还有碳合成电阻，碳合成电阻除耐压好之外，几乎没有优点（精度低，温度特性差，噪声大），遂被淘汰。作为改进型，碳膜电阻主要是在陶瓷棒上形成一层碳混合物膜，例如直接涂一层，碳膜的厚度和其中的碳浓度就可以控制电阻的大小；为了更加精确的控制电阻，可以在碳膜上加工出螺旋沟槽，螺旋越多电阻越大；最后加金属引线，树脂封装成型。但由于材料原因，其温度特性还是不太好，其温度特性为负值，温度越高，电阻减小。其实物图如下：
首先我们先了解下面三个问题：
问1：碳膜电阻与金属膜电阻的区别是什么？
答1：①金属膜有五个色环（1%），而碳膜的色环数为四个（5%）；②在相同的功率条件下，金属膜电阻比碳膜电阻的体积小很多，约为碳膜电阻器的一半。
问2：如何区分碳膜电阻与金属膜电阻?
答2：通常有两种方法：①用刀片刮开保护漆，露出的膜的颜色为黑色为碳膜电阻；膜的颜色为亮白的则为金属膜电阻；②由于金属膜电阻的温度系数比碳膜电阻小得多，所以可以用万用表测电阻的阻值，然后用烧热的电铬铁靠近电阻，如果阻值变化很大，则为碳膜电阻，反之则为金属膜电阻。
问3：碳膜电阻与金属膜电阻的适用性如何？
答3：①如果在额定参数范围内使用，二者的使用寿命、可靠性等没有差别；②工作条件比较复杂，有时有短暂过流或温度变化范围较大时，金属膜电阻较佳，金属膜主要在精度和温漂方面强于碳膜电阻。③碳膜电阻的脉冲负荷稳定性较好（在短持续时间内突变，随后又迅速返回其初始值的物理量变化过程称之为脉冲）。
碳膜标称电阻的读法 如下：
第一色环是十位数，第二色环是个位数，第三色环是应乘颜色次幂颜色次，第四色环是误差率。
如上图中的例子：棕 黑 黄 金，其阻值为10×10^4=100K 误差为±5%误差表示电阻数值，在标准值100K上下波动（5%×100K）都表示此电阻是可以接受的，即在95K-105K之间都是好的电阻。数值看上文中的对照表即可。
碳膜电阻检测 其好坏的方法同金属膜电阻。
4、 水泥电阻
水泥电阻是用耐火泥灌封的电阻。它主要由芯体、封装填料、焊脚引线以及陶瓷壳体等组成。水泥电阻器具有外形尺寸较大、耐震、耐湿、耐热及良好散热、低价格等特性。但其阻值的精密度，稳定性差。
芯体结构属于线绕型，绕线电阻是将镍铬合金导线绕在氧化铝陶瓷基底上，一圈一圈控制电阻大小。绕线电阻可以制作为精密电阻，容差可以到0.005%（水泥电阻一般不属于这个范畴），同时温度系数非常低，缺点是绕线电阻的寄生电感比较大，不能用于高频。其实物图如下所示：
水泥电阻属于功率较大的电阻，因此它普遍应用于允许大功率、大电流的工作场合，例如限制电机启动电阻用的电阻，代替负载输出的电阻，还用各种电源产品、各种仪器设备等均有应用。
水泥电阻标称电阻的读法 ，元器件外壳上一目了然。这里主要说一下电阻中的英文代号的含义。
数值方面：R代表小数点，K为100，M为100000；
误差值方面：E为0.5%，F为1%，G为2%，J为5%，K为10%，M为20%；
如上例中电阻为：功率为5W，电阻值为12K，误差值为5%。
水泥电阻检测 其好坏的方法同金属膜电阻。
5、 金属箔电阻
金属箔电阻是通过真空熔炼形成镍铬合金，然后通过滚碾的方式制作成金属箔，再将金属箔黏合在氧化铝陶瓷基底上，再通过光刻工艺来控制金属箔的形状，从而控制电阻。金属箔电阻是目前性能可以控制到最好的电阻。其实物图如下：
6、 贴片电阻
① 薄膜电阻
薄膜电阻就是氧化铝陶瓷基底上通过真空沉积形成镍化铬薄膜，通常只有0.1um厚，只有厚膜电阻的千分之一，然后通过光刻工艺将薄膜蚀刻成一定的形状光刻工艺十分精确，薄膜电容的性能可以控制的很好。
② 厚膜电阻
厚膜电阻采用的丝网印刷法，就是在陶瓷基底上贴一层钯化银电极，然后在电极之间印刷一层二氧化钌作为电阻体。厚膜电阻的电阻膜通常比较厚，大约100微米。厚膜电阻是目前应用最多的电阻，价格便宜，容差有5%和1%，绝大多数产品中使用的都是5%和1%的贴片厚膜电阻。其实物图如下：
贴片电阻标称电阻的读法 ：贴片电阻表面上用三（四）位数字来表示阻值，其中第一位、第二位（第三位）为有效数，第三（四）位数字表示后接零的数目，单位为Ω。有小数点时用“R”来表示，并占一位有效位数。标称阻值代号表示方法。
以电阻本体上印刷的是三位数（表示误差为5%）为例：“472′’表示“4700 Ω ”“151”表示“150Ω”。如果其中含有数值含义的英文（R、K、M），它们占用一位有效数字，例如：“2R4″表示“2.4Ω”“R15”表示“0.15Ω”。
上图中是贴片电阻上的标识是4位数（表示误差为1%）：“24R0“表示24.0Ω。
贴片电阻检测 其好坏的方法同金属膜电阻。
7、 排电阻
排电阻（简称排阻）是一种将按一定规律排列的分立电阻集成在一起的组合型电阻器。排电阻体积小，安装方便，适合多个电阻阻值相同，而且其中一个引脚都是连在电路的同一位置的场合。其实物图如下所示：
排电阻标称电阻的读法： 小白点表示公共引脚，一般都在两边；第一个字母代表电路类型，排电阻表面上用三位数字来表示阻值，其中第一位、第二位为有效数，第三位数字表示后接零的数目，最后一个字母代表误差值。
电路类型有如下：A，多个电阻公用一端，公用端左端引出；B，每个电阻各自引出，且彼此没有相连；C，各个电阻首尾相连，各个端都有引出；D，所有电阻公用一端，公用端中间引出；E，所有电阻公用一端，公用端两端都有引出；F和G比较复杂。
上图中的例子：A103J，其中A代表多个电阻公用一端，公用端左端引出；电阻值为10K；误差值为5%。
排电阻检测 其好坏：已知引脚排列顺序的排电阻，可将一支表笔接公共引脚，用另一支表笔依次对每个电阻进行测量，其阻值应符合标称值。
对于不知引脚排列顺序的排电阻，可先将红表笔任接被测量电阻的一个引脚，然后用黑表笔去测试其他引脚，若所得值相同，则说明红表笔所接的是被测量排电阻的公共脚。
8、 保险电阻
保险电阻器有电阻器和熔丝的双重作用。当过电流使其表面温度达到500～600℃时，电阻层便剥落而熔断。故保险电阻器可用来保护电路中其他元器件免遭损坏，以提高电路的安全性和经济性。保险电阻分为不可修复型和可修复型两种。
不可恢复型的实物图如下：
自恢复型（PTC）的实物图如下：
从上图可以看出，他们的形式很多，但标注符号目前尚未统一，但它们却有以下共同特点：
（1）它们与一般电阻的标注明显不同，这在电路图中很容易判断。
（2）它一般应用于电源电路的电流容量较大或二次电源产生的低压或高压电路中。
（3）它们一般以低阻值（几欧姆至几十欧姆），小功率（1/8~1W）为多。
（4）在电路中保险电阻是长脚焊接在电路板上（一般电阻紧贴电路板焊接），与电路板距离较远，已便于散热和区分。
我们主要来看看 保险丝电阻检测 其好坏的方法：测量时用万用表R×1或R×100挡测量，如阻值超出范围很大或不通，则说明保险电阻器损坏。
9、 热敏电阻
热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大；负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。其实物图如下：
上文中也提到了PTC，在电路中可以起到保险丝的作用。热敏电阻的形式很多，具体型号的意义这里就不细说了。我们主要来看看 热敏电阻检测 其好坏的方法：用万用表测量其常温电阻，将之与标称电阻对比，然后将加热的电烙铁接近热敏电阻，观察其变化是否正常。
10、 光敏电阻
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强、电阻减小、入射光弱、电阻增大。其实物图如下所示：
其暗阻可达几至几十兆欧，而亮阻仅有几百至数十千欧。根据这个特性我们能很轻易地得出 检测光敏电阻 好坏的方法：
把光敏电阻的受光面与入射光垂直，测其亮阻，若此值很大，则内部开路。用黑纸片完全遮蔽其受光面，测其暗阻，若此值很小，则内部短路。用黑纸片在受光面晃动，使其间歇西受光，观其阻值变化，若无变化，则光敏材料损坏。
11、 压敏电阻
压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻相当于阻值无穷小的电阻。
压敏电阻在电路中的电压保护作用，一般可以与保险丝配合作雷击或其它的过压保护。通常用于防雷过电压发生时，压敏电阻会被击穿，呈现短路状态，从而将其两端电压钳位在较低水平，同时短路引起的过流将烧毁前方保险管或迫使空气开关跳闸，从而强制切断电源。其实物图如下所示：
另外压敏电阻是无法提供完整的电压保护的，压敏电阻所能承受的能量或功率是有限，不能提供持续性的过电压保护。持续的过电压会破坏压敏电阻，并对设备造成损害，并可能有着火的危险。压敏电阻不能提供保护的部分还有: 开机时的冲击电流、短路时的过电流、电压突降等情况，这些情况需要其他方式的防护。且由于其固有寄生电容，它不适合在高频场合下使用。
检测压敏电阻 好坏的方法：用万用表的R*1k测量压敏电阻两引脚之间的正、反向绝缘电阻，均为无穷大，为正常，否则说明漏电流大。所测电阻很小，则压敏电阻被击穿。
12、 电位器
电位器它主要是由三个引出端子的元件组成，其中有两个固定端子间有定值的电阻，而另外一端则是通过电刷在电阻体上滑，这样从电位器的滑动端和固定端的电阻值会随着滑动端的位置从而变化大小。其实物图如下所示：
检测电位器 好坏的方法：测量时，将万用表的红、黑表笔分别接触定片引脚（即两边引脚），万用表读数应为电位器的标称阻值（上图为100欧）。若万用表读数与标称阻值相差很多，则表明该电位器已损坏。
当电位器的标称阻值正常时，再测量其变化阻值及活动触点与电阻体（定触点）接触是否良好。此时，使用万用表的—个表笔接在动触点引脚（通常为中间引脚），另一表笔接在一定触点引脚（两边引脚）。
接好表笔后，万用表应显示为零或为标称阻值，再将万用表的转轴从一个极端位置旋转至另一个极端位置，阻值应从零（或标称阻值）连续变化到标称阻值（或零）。在电位器的轴柄转动或滑动过程中，若万用表的指针平稳移动或显示的示数均匀变化，则说明被测电位器良好；若旋转轴柄时，万用表阻值读数有跳动现象，则说明被测电位器活动触点有接触不良的故障。
总结一下：
根据修板的经验，电阻在PCB上是数量最多的元件，但不是损坏率最高的元件。电阻损坏以开路最常见，阻值变大较罕见，阻值变小非常罕见。一般损坏常见于低阻值（100Ω以下）和高阻值（100kΩ以上）。
低阻值电阻损坏时往往烧焦发黑，高阻值电阻损坏时，很少有痕迹。综上在很多时候我们很多时候只需要注意测值比标称电阻大的电阻元件，这可大大提高维修效率。
还有电阻的封装颜色与电阻类型不是对应的，以前有联系，现在厂家都是随便做的，注意辨识。
文章的最后提一下功率的问题，电阻在电路中工作时所承受的功率不得超过电阻器的额定功率，为保证电路正常工作而不被损坏，在选用时，一定要留有余地。通常，所用电阻的额定功率应大于实际承受功率两倍以上，才能保证电阻在电路中长期工作时的可靠性。
功率不同的电阻，其外形封装尺寸不一样，故通过测量电阻的封装尺寸，将其与技术手册对比，就可以知道功率的大小。
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