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光触媒入门    

2008-03-15 21:04:43|  分类: 助剂学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  “光触媒”,概括地说就是经过光的照射,自身不起变化,却可以将光的能量转化为拥有制造超氧化功能(氢氧自由基和氧负离子)的催化剂,它是由光+媒介物组成的,光触媒当中的媒介物就是二氧化钛(TiO2)。举例来说,植物的光合作用是众所周知的,而在光合作用起重要作用的叶绿素,即为“光触媒”。光触媒分为有机金属错体〈色素〉和半导体。半导体光触媒经过光的照射,能控制化学反应。它所产生功能即为分解毒气、消臭、杀菌、抗菌、防污和除去有害物质等等。把这些机能应用于生活中,是研究和开发光触媒的最大目的。    现在来说说光触媒二氧化钛的另一主角 ─ “光”。   二氧化钛作为光触媒产生作用时,必须有紫外线。紫外线包含在太阳光或室内的萤光中,不需要特别的能量,是存在于一般生活空间的清洁能量。二氧化钛是通过电子导电,属于n型的半导体。二氧化钛如果碰上超过一定能量的紫外线,成分中的价电子被激发后,会变成较高水平的传导的电子。此状态即为半导体的光激发状态。价电子带与传导带之间的能量差,被称为禁带宽度。锐钛矿型二氧化钛的禁带宽度为3.2eV。   光的能源(eV) = 普朗克常数 x 光速 / 波长(nm) = 1240 / 被长(nm)    按上述计算式将光的波长换算后,能得出387.5(nm)这一数值。而为了使锐钛矿型二氧化钛成光激发状态,需要388nm波长的紫外线。如果电子在传导带上被光激发,价电子带中会产生电子穿过的空穴。穿过的电子与空穴能导致“光触媒反应”。

 

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