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| 光催化劑 |
光觸媒也叫光催化劑，是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的半導體材料的總稱。具有代表性的光觸媒材料是二氧化鈦，它能在光照射下產生強氧化性的物質（如羥基自由基、氧氣等），並且可用於分解有機化合物、部分無機化合物、細菌及病毒等。日常生活中，光觸媒能有效地降解空氣中有毒有害氣體如甲醛等，高效淨化空氣；同時，能夠有效殺滅多種細菌，並能將細菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理。
簡介
光觸媒光催化氧化是以N型半導體的能帶理論為基礎，半導體材料具有與金屬不同的不連續能帶結構，一般由填滿電子的低能價帶和含有空穴的高能導帶構成，價帶和導帶之間存在禁帶。當用能量等於或大于禁帶寬度(又稱帶隙)的光照射時，價帶上的電子(eˉ)會被激發躍遷至導帶，在價帶上產生相應的電子空穴(h+)並在電場的作用下分離遷移到表面。2015年，日本一公司開發了一種新型光觸媒粒子，有望解決水不足問題。該粒子是由沸石粒子與二氧化鈦微粒所構成，在紫外線照射下充分混合於污水中，可使污水淨化成可飲用的程度。新型光觸媒淨水設備相當簡便且高效，1天可淨化高達3噸的水。高效清潔的光觸媒材料在以節能為主題的時代，受到人們的強烈關注。
評價
熱力學理論表明，分布在表面的光生空穴因具有很強的吸電子能力，可將吸附在TiO2表面上的OH-和H2O分子氧化成羥基自由基等。羥基自由基的氧化能力極強，可強效分解各種具有不穩定化學鍵的有機化合物和部分無機物，將其最終降解為H2O、CO2等無害的小分子物質，並可破壞細菌的細胞膜和凝固病毒的蛋白質載體通常情況下，光觸媒塗覆表面與水有較大的接觸角，但經紫外光照射後，與水接觸角減小到5°以下，甚至可達到0°，即水滴完全浸潤在光觸媒表面，顯示非常強的超親水性。停止光照後,表面超親水性可維持數小時到一周左右，隨後慢慢恢復到照射前的疏水狀態。再用紫外光照射，又可表現為超親水性，採用間歇紫外光照射就可以使表面始終保持超親水狀態。[1]