1、什么是“光触媒”?
“触媒”是日语,翻译成中文是“催化剂”的意思,光触媒就是“光催化剂”,目前光触媒已约定俗成为一个商品名称。给出定义:“光触媒”是这样一种产品,它涂布于基材表面,在室内或车内可见光作用下,产生光催化作用,该作用效果包括降解空气中有毒有害气体;杀灭细菌、霉素与病毒,并能将细菌或真菌释放出的毒素分解无害化;同时还可释放一定浓度的负氧离子。具备除臭、抗污、杀菌灭病毒、净化与清新空气等功能。它的成分是纳米二氧化钛与微量可见光活性修饰剂。
2、 光催化(触媒)的科学概念
这里介绍科学上纯粹的“光催化”(光触媒)的概念。
1967年,日本东京大学本多建一教授和他的博士学生藤岛昭发现,用紫外光照射二氧化钛电极可发生水的电解反应,产生氢气与氧气,这就是一种纳米二氧钛的光催化现象。内在原因是纳米二氧化钛作一种半导体氧化物,当被高能量的紫外光光子轰击时,电子会从基态跃迁到激发态,产生高能量的自由电子(e-)与空穴(h+),高能量自由电子与水或氧分子形成羟基自由基(·OH),以及其它一些氧活性基团(如:O2·、HO2·与H2O2等),它们都具有极强的氧化能力,能降解有机污染物,杀灭细菌、霉菌与病毒,同时也会释放出负氧离子。具有光催化(触媒)活性的材料除了纳米TiO2外,还有许多种,如:纳米ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3等,但是只有纳米二氧化钛(TiO2)稳定无毒,并且具有良好的生物相容性,适合用于人们生活场所空气净化用光催化剂,其它纳米光催化剂有的本身有毒性,有的不稳定,都不适合作为“光触媒”商业产品原料应用。
二氧化钛(TiO2)有锐钛型(Anatase)、金红石型(Rutile)及板钛型(Brookite)三种晶体结构,其中只有锐钛型晶体具有强的光催化性能。
锐钛矿型纳米二氧化钛的形态有粉体形态与胶体形态,前者有一定的软或者硬团聚,后者有优异的单分散性,更适宜作为光触媒的原料。因此,光触媒原料应该是锐钛矿型纳米二氧化钛晶体胶体溶液,平常称为纳米二氧化钛胶体。
纳米二氧化钛的光催化活性与许多因素有关,如:表面态(表面羟基与缺陷)、晶型、粒径、结晶度等。这里特别指出并不是粒径越小光催化活性越好。
“触媒”是日语,翻译成中文是“催化剂”的意思,光触媒就是“光催化剂”,目前光触媒已约定俗成为一个商品名称。给出定义:“光触媒”是这样一种产品,它涂布于基材表面,在室内或车内可见光作用下,产生光催化作用,该作用效果包括降解空气中有毒有害气体;杀灭细菌、霉素与病毒,并能将细菌或真菌释放出的毒素分解无害化;同时还可释放一定浓度的负氧离子。具备除臭、抗污、杀菌灭病毒、净化与清新空气等功能。它的成分是纳米二氧化钛与微量可见光活性修饰剂。
2、 光催化(触媒)的科学概念
这里介绍科学上纯粹的“光催化”(光触媒)的概念。
1967年,日本东京大学本多建一教授和他的博士学生藤岛昭发现,用紫外光照射二氧化钛电极可发生水的电解反应,产生氢气与氧气,这就是一种纳米二氧钛的光催化现象。内在原因是纳米二氧化钛作一种半导体氧化物,当被高能量的紫外光光子轰击时,电子会从基态跃迁到激发态,产生高能量的自由电子(e-)与空穴(h+),高能量自由电子与水或氧分子形成羟基自由基(·OH),以及其它一些氧活性基团(如:O2·、HO2·与H2O2等),它们都具有极强的氧化能力,能降解有机污染物,杀灭细菌、霉菌与病毒,同时也会释放出负氧离子。具有光催化(触媒)活性的材料除了纳米TiO2外,还有许多种,如:纳米ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3等,但是只有纳米二氧化钛(TiO2)稳定无毒,并且具有良好的生物相容性,适合用于人们生活场所空气净化用光催化剂,其它纳米光催化剂有的本身有毒性,有的不稳定,都不适合作为“光触媒”商业产品原料应用。
二氧化钛(TiO2)有锐钛型(Anatase)、金红石型(Rutile)及板钛型(Brookite)三种晶体结构,其中只有锐钛型晶体具有强的光催化性能。
锐钛矿型纳米二氧化钛的形态有粉体形态与胶体形态,前者有一定的软或者硬团聚,后者有优异的单分散性,更适宜作为光触媒的原料。因此,光触媒原料应该是锐钛矿型纳米二氧化钛晶体胶体溶液,平常称为纳米二氧化钛胶体。
纳米二氧化钛的光催化活性与许多因素有关,如:表面态(表面羟基与缺陷)、晶型、粒径、结晶度等。这里特别指出并不是粒径越小光催化活性越好。