光催化原理是基于光催化劑在紫外線照射下具有的氧化還原能力而凈化污染物。
光催化技術(shù)作為一種、安全的環(huán)境友好型環(huán)境凈化技術(shù)，對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的改善已得到學(xué)術(shù)界的認(rèn)可。
光催化是藤島昭教授在1967年的一次試驗(yàn)中，對(duì)放入水中的氧化鈦單晶進(jìn)行紫外燈照射，結(jié)果發(fā)現(xiàn)水被分解成了氧和氫而發(fā)現(xiàn)的。通俗意義上講觸媒就是催化劑的意思，光觸媒顧名思義就是光催化劑。催化劑是加速化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，其本身并不參與反應(yīng)。光催化劑就是在光子的激發(fā)下能夠起到催化作用的化學(xué)物質(zhì)的統(tǒng)稱。
光催化劑的種類其實(shí)很多，包括二氧化鈦(TiO2),氧化鋅(ZnO),氧化錫(SnO2),二氧化鋯(ZrO2)，硫化鎘(CdS)等多種氧化物硫化物半導(dǎo)體，另外還有部分銀鹽，卟啉一等也有催化效應(yīng)，但他們基本都有一個(gè)缺點(diǎn)-----存在損耗，即反應(yīng)前和反應(yīng)后其本身會(huì)出現(xiàn)消耗，而且它們大部分對(duì)人體都有一定的毒性。所以，目前所知應(yīng)用價(jià)值的光催化材料，就是TiO2.
如何解釋光催化這個(gè)反應(yīng)呢，其實(shí)，從宏觀看，可以把它理解成光合作用的逆反應(yīng)。
*，初的地球環(huán)境不適合生物生存，后來(lái)光合細(xì)菌和植物開(kāi)始用光合作用，用葉綠素作為催化劑，將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，它們花了近30億年才結(jié)束了地球的惡劣環(huán)境，創(chuàng)造了地球生物發(fā)展的溫床。而我們的光催化反應(yīng)則將這個(gè)反應(yīng)反過(guò)來(lái)了，即催化劑在光的作用下，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成了無(wú)機(jī)物，這對(duì)補(bǔ)完自然界的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程具有巨大的意義。(大氧化事件與真菌)
那么，光催化的微觀反應(yīng)是什么樣的呢?通俗的說(shuō)，二氧化鈦粒子本身是很穩(wěn)定的存在，但是它吸收了紫外光的能量以后，就開(kāi)始變得"興奮"起來(lái)，把自己身上的電子到處亂扔，于是，它拋出的電子和自身空出的"電位"就變成了撕扯有機(jī)物大分子的"刀"，而當(dāng)能量減弱以后，二氧化鈦粒子就需要"歇會(huì)"了，它扔出去的電子也全部跑了回來(lái)，和空出的電位結(jié)合，于是，二氧化鈦粒子在不消耗自己的情況下，將有機(jī)物降解了，這個(gè)過(guò)程很復(fù)雜，但產(chǎn)物是二氧化碳和水。
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