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什么是光触媒

一、 光触媒的原理         光触媒是光＋触媒（催化剂）的合成词。氧化能力极强的纳米TiO2作为一种优良的光触媒，它在光的作用下，其表面能释放出活性极强的空穴/电 子对，并使之和空气中的有机物及各种细菌发生降解反应，从而达到净化空气、抗菌防霉、防污除臭等功能。TiO2光触媒本身近于天然物质，无毒无害，其本身 并不参予反应，只是提供反应的场所与条件，因此具有永久性，被认为是当前治理室内空气污染的理想材料。   二、光触媒功能   1、 净化空气功能 　　因TiO2所产生的氢氧自由基会先行破坏有机气体分子的能量键，使有机气体成为单一的气体分子，加快有机物质、气体 的分解， 将空气中的甲醛、苯等各种有机物、氮氧化物、硫氧化物以及氨等氧化，还原成为无害物质。 它可将人体臭,动物臭及烟味去除，净化空气。光触媒氧化钛在接触光时，能发挥消臭、抗菌、防污等优良性能，尤其是在解决大气环境恶化、新型建筑材料及家具 中的化学物质对室内环境的影响、汽车尾气产生的大气污染等问题时，受到了人们的欢迎。 2、 除臭功能 　　二氧化钛 TiO2比臭氧（O3）负离子，有更强的氧化能力；比活性碳、HEAP有更强的吸附力，亦具有活性碳、HEAP所没有的分解功效（分解细菌）。根据欧美国 家权威实验室测试，每一平方公分的 TiO2与每一平方公分的高效能纤维活性碳比较，TiO2的脱臭能力为高效能纤维活性碳的150倍，相当于500个活碳冰箱除臭剂。 3、 亲水防污功能 　　由于光触媒涂层的高亲水性可形成防雾涂层，同时由于其强大的氧化作用，可氧化掉其表面的油污，故可喷涂于物体表面形成自洁涂层，使被涂物具备自清洁功能。 4、杀菌功能   ◆ 以TiO2的超氧化能力破坏细胞的细胞膜使细胞质流失导致细菌死亡； ◆ 凝固病毒的蛋白质，抑制病毒的活性，并且捕捉、杀除空气中的浮游细菌，其能力高99.96%； ◆ 可杀除大肠杆菌、绿脓菌、金黄色葡萄球菌、黑曲菌等； ◆ 可分解空气中的过敏原、减少过敏性疾病及气喘，亦可分解细菌，改善脚气情形，且不伤皮肤。 5、防霉抗菌功能 　　防止发霉及藻类的生成，防止水垢的附着。 6、功效持久：本品属无机产品，催化过程中本身物质不损失，所以只要喷涂表面不被破坏，则可持久发挥功用。

 

光触媒[PHOTOCATALYSIS]是光 [Photo=Light] + 触媒(催化剂)[catalyst]的合成词。光触媒是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，光触媒是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量，来产生催化作用，使周围之氧气及水分子激发成极具氧化力的 OH - 及 O 2 - 自由负离子。几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，不仅能加速反应，亦能运用自然界的定侓，不造成资源浪费与附加污染形成。最具代表性的例子为植物的"光合作用"，吸收对动物有毒之二氧化碳，利用光能转化为氧气及水。
??光触媒于1967年被当时还是东京大学研究生的藤岛昭教授发现。 在一次试验中对放入水中的氧化钛单结晶进行了光线照射，结果 发现水被分解成了氧和氢。这一效果作为 “ 本多 · 藤岛效果 ” （Honda-Fujishima Effect）而闻名于世，该名称组合了藤岛教授 和当时他的指导教师----东京工艺大学校长本多健一的名字。
??由于是借助光的力量促进氧化分解反应，因此后来将这一现象中 的氧化钛称作光触媒。 这种现象相当于将光能转变为化学能，以 当时正值石油危机的背景，世人对寻找新能源的期待甚为殷切， 因此这一技术作为从水中提取氢的划时代方法受到了瞩目，但由 于很难在短时间内提取大量的氢气，所以利用于新能源的开发终 究无法实现，因此在轰动一时后迅速降温。
??1992年第一次二氧化钛光触媒国际研讨会在加拿大举行， 日本的研究机构发表许多关于光触媒的新观念，并提出 应用于氮氧化物净化的研究成果。因此二氧化钛相关的 专利数目亦最多，其它触媒关连技术则涵盖触媒调配的 制程、触媒构造、触媒担体、触媒固定法、触媒性能测 试等。以此为契机，光触媒应用于抗菌、防污、空气净 化等领域的相关研究急剧增加，从1971年至2000年6月 总共有10,717件光触媒的相关专利提出申请。二氧化钛 TiO 2 光触媒的广泛应用，将为人们带来清洁的环境、健 康的身体。
??物体之长度为10 -6 米称为微米(Micrometer; mm)，10 -9 米称为纳 米(Nanometer; nm)。各种应用材料也将由微米逐渐进入纳米时代。 纳米材料由晶粒1~100nm大小的粒子所组成。粒径极为微细，具 有极大的比表面积，且随着粒径的减少，表面原子百分比提高。 在表面上由于大量原子配位的不完全而引起高表面能的现象。表 面能量占全能量的比例大幅提高，使纳米材料具吸附、光吸收、 熔点变化等特性。利用纳米超微粒子技术与特性，研发出材料本身在反应时完全不 参与作用，却可促进并提高反应能量，以催化目标反应的触媒技 术已运用于环境清洁作用上，促使有害或有毒物质加速反应成为 稳定而无害物质，达到环保效果。



??纳米二氧化钛光触媒是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，就象植物的光合作用中的叶绿素。TiO2光触媒在太阳光或室内荧光灯的照射下能产生抗菌、除臭、油污分解、防霉防藻、空气净化的作用。

植物的光合作用

光触媒的光催化反应

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光触媒的作用

?抗菌性： 杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、
????? 绿脓杆菌、病毒等。

?空气净化： 分解空气中有机化合物及有毒物质：苯、甲醛、氨、TVOC等。

?除臭 ：去除香烟臭、垃圾臭、生活臭等恶臭。

?防霉防藻： 防止发霉、防止藻类的产生, 防止水垢的附着。

?防污自洁：分解油污,自清洁。

光触媒的特性
?1.安全性
??TiO2作为食品药品添加剂，经过美国FDA认证，使用非常安全。

?2.持久性
??由于光触媒只是提供了反应的场所，它本身并不参与化学反应，所以它的作用效果是持久的。

光触媒的应用

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