Cuando un fotocatalizador, típicamente un óxido metálico, es expuesto a radiación solar con energía igual o mayor a la energía de banda prohibida del material, los electrones en la banda de valencia son promovidos a la banda de conducción (e-), generando huecos positivos en la banda de valencia (h+). Los electrones y huecos pueden llevar a cabo reacciones de reducción y oxidación útiles en muchas aplicaciones; algunas de ellas conocidas ampliamente, y otras no tanto, pero sin duda alguna, todas relacionadas con nuestra vida diaria y la calidad de nuestro futuro.
Una de las múltiples y habituales aplicaciones de la fotocatálisis se encuentra en la remediación medioambiental; hoy en día es posible la aplicación de una pintura evolucionada en el exterior de un edificio que elimine compuestos tóxicos del aire. Debido a la integración de un material fotocatalítico en una formulación de pintura que puede eliminar compuestos orgánicos volátiles, NOX, SO2, e incluso CO2. Por otro lado, utilizado en interiores, el material puede purificar el aire y eliminar los malos olores.
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