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有机物在等离子体光催化中的氧化降解主要有以下几个过程：
⊙ 高能电子的作用下了产生氧化性极强。
⊙ 有机物分子受到高能电子碰撞，被激发及原子键断裂形成小碎片基团或原子。
⊙ O、OH、HO2 与激发原子有机物分子、破碎的分子基团、自由基等一系列自由基反应。
等离子体中的离子、电子、激发态原子、分子及自由基都是极活泼的反应性物种，使通常条件下难以进行或速度很慢的反应变得快速，它们再进一步与污染物分子、离子反应,从而使污染物得到降解，尤其有利于难降解污染物的处理。
另外，由于活性离子和自由基气体放电时一些高能激发粒子向下跃迁能产生紫外光线，当光子或电子的能量大于半导体禁带宽度时，就会激发半导体内的电子，使电子从价带跃迁至导带，形成具有很强活性的电子空穴对，并进一步诱导一系列氧化还原反应的进行。光生空穴具有很强的获得电子能力，可与催化剂表面吸附的O2 和H2O发生反应生成羟基自由基，从而进一步氧化污染物。由于等离子体放电光催化过程有大量高能电子冲击、活性粒子、紫外线辐射等综合因素的协同作用，因而可以更快速有效地分解空气中有害物质和灭菌除臭。