什么是光触媒
通俗意义上讲触媒就是催化剂的意思,光触媒顾名思义就是光催化剂。催化剂是加速化学反应的化学物质,其本身并不参与反应。光催化剂就是在光子的激发下能够起到催化作用的化学物质的统称。光催化技术是在20世纪70年代诞生的基础纳米技术,在中国大陆我们会用光触媒这个通俗词来称呼光催化剂。典型的天然光催化剂就是我们常见的叶绿素,在植物的光合作用中促进空气中的二氧化碳和水合成为氧气和碳水化合物。总的来说纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术,用于环境净化,自清洁材料,先进新能源,癌症医疗,高效率抗菌等多个前沿领域。
世界上能作为光触媒的材料众多,包括二氧化钛(TiO2),氧化锌(ZnO),氧化锡(SnO2),二氧化锆(ZrO2),硫化镉(CdS)等多种氧化物硫化物半导体,其中二氧化钛(Titanium Dioxide)因其氧化能力强,化学性质稳定无毒,成为世界上最当红的纳米光触媒材料。在早期,也曾经较多使用硫化镉(CdS)和氧化锌(ZnO)作为光触媒材料,但是由于这两者的化学性质不稳定,会在光催化的同时发生光溶解,溶出有害的金属离子具有一定的生物毒性,故发达国家目前已经很少将它们用作为民用光催化材料,部分工业光催化领域还在使用。二氧化钛是一种半导体,分别具有锐钛矿(Anatase),金红石(Rutile)及板钛矿(Brookite)三种晶体结构,其中只有锐钛矿结构和金红石结构具有光催化特性。
触媒[Photocatalyst]是光[Photo=Light]+触媒(催化剂)[catalyst]的合成词。
光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称,是当前国
际上治理室内环境污染的最理想材料。
光触媒在光的照射下,会产生类似光合作用的光催化反应,产生出氧化能力极强的自由
氢氧基和活性氧,具有很强的光氧化还原功能,可氧化分解各种有机化合物和部分无机物,
能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质,可杀灭细菌和分解有机污染物,把有机污染物分
解成无污染的水(H2O)和二氧化碳(CO2),因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污
自洁、净化空气功能。
光触媒的特性为利用空气中的氧分子及水分子将所接触的有机物转换为二氧化碳跟水,
自身不起变化,却可以促进化学反应的物质,理论上有效期非常长久,维护费用低。同时,
二氧化钛本身无毒无害,已广泛用于食品、医药、化妆品等各种领域。