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光触媒大全(二)

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1、 光触媒功能
光触媒是一种多功能产品,可以无选择地降解几乎所有空气污染气体(包括甲醛)、杀死细菌霉菌与病毒,同时释放负氧离子。
光触媒喷涂在物体表面形成一层肉眼看不到的纳米薄膜,膜中的无数纳米二氧化钛粒子,在可见光的作用下产生羟基自由基与其它活性氧基团,这些基团与纳米晶体表面空穴光催化氧化还原降解有机污染物,破坏细胞壁杀灭细菌、霉菌与病毒,同时产生对人体有益的负氧离子。这三种功能是孪生的,必然同时存在,缺一不可!缺少其中某个功能都不可能是真正的光触媒。
因此,只有同时具备上述3个功能的光触媒才是真正的光触媒产品。
2、光触媒作用机理
光触媒在物体表面喷洒后,经自然干燥形成一层透明的纳米二氧化钛膜,这一层纳米膜同时具有三个方面的功能:降解有毒污染物(除甲醛去异味);抗菌防霉杀病毒;释放负离子。由于这三个功能的作用达到净化清新空气的目的,这一过程用图3表达。

图3光触媒净化清新空气的过程示意图
从图3可以看出,光触媒产品的三种功能很大程度上均来自一个强氧化性物种“羟基自由基(·OH)”。纳米二氧化钛是一种半导体氧化物,钛元素外层电子存在激发态空轨道,当具有高能量的紫外光照射晶体表面时,基态电子吸收光子能量跃迁到激发态,成为高能量自由电子,作用于水与氧分子就会形成强氧化性的羟基自由基,该自由基降解有机污染物杀灭细菌霉菌与病毒,或者转化为负氧离子,负氧离子另一个重要来源是高能量自由电子直接与氧气分子结合。当然,纳米二氧化钛晶体表面受光激发后产生自由电子,原位上会形成一个带正电荷的空穴(h+),它们也可以直接作用有机污染物,在杀灭细菌霉菌与病毒时也会起到作用。如图4所示,羟基自由基与空穴杀灭细菌霉菌与病毒时有三种途径(1)穿透细胞膜,漏液死亡;(2)氧化辅酶不能呼吸死亡;(3)破坏细菌DNA死亡。

图4羟基自由基与空穴杀灭细菌霉菌与病毒时有三种途径
当光子轰击纳米二氧化钛晶体表面时,激发出来的高能量自由电子可以与氧分子直接结合形成负氧离子,这也是光催化生成负氧离子的主要形成机理。如图5所示。

图5光触媒光照下释放负氧离子过程示意图


IP属地:广东1楼2023-07-07 13:45回复