光化學(xué)反應(yīng)或光化作用。物質(zhì)一般在可見光或紫外線的照射下而產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)。在環(huán)境中主要是受陽光的照射，污染物吸收光子而使該物質(zhì)分子處于某個電子激發(fā)態(tài)，而引起與其它物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。如光化學(xué)煙霧形成的起始反應(yīng)是二氧化氮（NO2）在陽光照射下，吸收紫外線（波長2900~4300A）而分解為一氧化氮（NO）和原子態(tài)氧（O，三重態(tài)）的光化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)式為NO2+ 由此開始了鏈反應(yīng)，導(dǎo)致了臭氧及與其它有機烴化合物的一系列反應(yīng)而zui終生成了光化學(xué)煙霧的有毒產(chǎn)物，如光氧乙酰硝酸酯（PAN）等。光化學(xué)反應(yīng)可引起化合、分解、電離、氧化還原等過程。主要可分為兩類：一類是光合作用，如綠色植物使二氧化碳和水在日光照射下，借植物葉綠素的幫助，吸收光能，合成碳水化合物。另一類是光分解作用，如高層大氣中分子氧吸收紫外線分解為原子氧；染料在空氣中的褪色，膠片的感光作用等。
  大氣污染的化學(xué)原理比較復(fù)雜，它除了與一般的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律有關(guān)外，更多的由于大氣中物質(zhì)吸收了來自太陽的輻射能量（光子）發(fā)生了光化學(xué)反應(yīng)，使污染物成為毒性更大的物質(zhì)（叫做二次污染物）。光化學(xué)反應(yīng)是由物質(zhì)的分子吸收光子后所引發(fā)的反應(yīng)。分子吸收光子后，內(nèi)部的電子發(fā)生能級躍遷，形成不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)，然后進一步發(fā)生離解或其它反應(yīng)。一般的光化學(xué)過程如下：
  （1）引發(fā)反應(yīng)產(chǎn)生激發(fā)態(tài)分子（A*）
  A（分子）+hv→A*
  （2）A*離解產(chǎn)生新物質(zhì)（C1，C2…）
  A*→C1+C2+…
  （3）A*與其它分子（B）反應(yīng)產(chǎn)生新物質(zhì)（D1，D2…）
  A*+B→D1+D2+…
  （4）A*失去能量回到基態(tài)而發(fā)光（熒光或磷光）
  A*→A+hv
  （5）A* 與其它化學(xué)惰性分子（M）碰撞而失去活性
  A*+M→A+M′
  反應(yīng)（1）是引發(fā)反應(yīng)，是分子或原子吸收光子形成激發(fā)態(tài)A*的反應(yīng)。引發(fā)反應(yīng)（1）所吸收的光子能量需與分子或原子的電子能級差的能量相適應(yīng)。物質(zhì)分子的電子能級差值較大，只有遠紫外光、紫外光和可見光中高能部分才能使價電子激發(fā)到高能態(tài)。即波長小于700 nm才有可能引發(fā)光化學(xué)反應(yīng)。產(chǎn)生的激發(fā)態(tài)分子活性大，可能產(chǎn)生上述（2）～（4）一系列復(fù)雜反應(yīng)。反應(yīng)（2）和（3）是激發(fā)態(tài)分子引起的兩種化學(xué)反應(yīng)形式，其中反應(yīng)（2）于大氣中光化學(xué)反應(yīng)中zui重要的一種，激發(fā)分子離解為兩個以上的分子、原子或自由基，使大氣中的污染物發(fā)生了轉(zhuǎn)化或遷移。反應(yīng)（4）和（5）是激發(fā)態(tài)分子失去能量的兩種形式，結(jié)果是回到原來的狀態(tài)。
  大氣中的N2，O2和O3能選擇性吸收太陽輻射中的高能量光子（短波輻射）而引起分子離解：
  N2+hv→N+N λ＜120 nm
  O2+hv→O+O λ＜240 nm
  O3+hv→O2+O λ=220～290 nm
  顯然，太陽輻射高能量部分波長小于 290 nm的光子因被O2，O3，N2的吸收而不能到達地面。大于800 nm長波輻射（紅外線部分）幾乎*被大氣中的水蒸氣和CO2所吸收。因此只有波長 300～800 nm的可見光波不被吸收，透過大氣到達地面。
  大氣的低層污染物NO2、SO2、烷基亞硝酸（RONO）、醛、酮和烷基過氧化物（ROOR′）等也可發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)：
  NO2+bv→NO·+O
  HNO2（HONO）+hv→NO+HO·
  RONO+hv→NO·+RO·
  CH2O+hv→H·+HCO
  ROOR′+hv→RO·+R′O·
  上述光化學(xué)反應(yīng)光吸收一般在 300～400 nm。這些反應(yīng)與反應(yīng)物光吸收特性，吸收光的波長等因素有關(guān)。應(yīng)該指出，光化學(xué)反應(yīng)大多比較復(fù)雜，往往包含著一系列過程。 建議廣大實驗室科研單位選擇開封市宏興科教儀器廠光催化反應(yīng)儀（光化學(xué)反應(yīng)儀）成套裝置設(shè)備！