近年来，半导体光催化技术在环境净化、CO2还原及有机合成化学等领域发挥了重要作用，利用光生电子及半导体表面结构可以实现特定的氧化还原反应。本书不仅重点分类阐述半导体光催化前沿研究方向，而且重视半导体基础物理、化学及表面结构等基础内容。
本书前3章重点介绍了半导体物理、化学及表面结构的基础内容，这些为从基础物理和化学的角度理解和优化相关能源和催化科学中“卡脖子”及核心问题提供了重要基础。接着本书结合前沿研究方向重点阐述和总结了半导体光催化在材料调控方面的策略和设计。第4章主要阐述半导体光催化分解水，第5章主要阐述半导体光催化在水体净化方面的前沿研究。第6章重点介绍半导体光催化在CO2还原及综合利用方面的研究，表明半导体光催化在“双碳”领域的应用潜力。第7章主要介绍半导体光催化在精细化工、药物合成及有机合成领域的重要应用，展示了半导体光催化在有机小分子转化方面的特殊能力。第8章重点介绍密度泛函理论在半导体光催化中发挥的作用，此外还有人工智能及机器学习等新理论手段在此领域下的发展前景。
