光觸媒知識

　　光觸媒的分類:可見光型光觸媒 紫外線型光觸媒

　　光觸媒在特定波段光線的照射下，會產(chǎn)生光化學(xué)效應(yīng)，把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而賦予光觸媒表面很強的氧化能力，可氧化分解各種有機化合物和礦化部分無機物，并具有抗菌的作用。

　　在光照射下，光觸媒能吸收相當(dāng)于帶隙能量以下的光能，使其電子獲取一定的能量,脫離原子核及電子軌道的束縛成為自由電子,而原來電子占具的軌道由于電子脫離產(chǎn)生空穴,這樣光觸媒表面產(chǎn)生很多電子(e-)和空穴(h+)對。這些電子和空穴能與水或容存的氧反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧根自由基（·OH）和超級陰氧離子（·O ）。如表1所示，這些空穴和氫氧根自由基的氧化能大于120kcal/mol，具有很強的氧化能力，幾乎能將所有構(gòu)成有機物分子的化學(xué)鍵切斷分解。因此可以將各種有害化學(xué)物質(zhì)、惡臭物質(zhì)分解或無害化處理，達(dá)到凈化空氣、抗污除臭的作用。

　　表1：各種化學(xué)鍵的氧化能

　　化學(xué)鍵 正孔和氫氧根自由基 碳-碳鍵 碳-氫鍵 碳-氮鍵 碳-氧鍵 氧-氫鍵 氮-氫鍵

　　氧化能（kcal/mol） >120 83 99 73 84 111 93

　　此外，如表2所示，氫氧根自由基比作為消毒殺菌劑被廣泛使用的次氯酸、雙氧水和臭氧等具有更強的氧化能力，二氧化鈦通過這種氧化能力破壞了細(xì)胞內(nèi)的輔 酶A等輔酶和呼吸作用酶等發(fā)揮抗菌作用而使細(xì)菌或真菌的繁殖中止；同時當(dāng)帶正電荷的空穴接觸到帶負(fù)電荷的微生物細(xì)胞后，依據(jù)庫倫引力，相互吸附，并有效地 擊穿細(xì)胞膜，使細(xì)胞蛋白質(zhì)變性，無法再呼吸、代謝和繁殖，直至細(xì)胞死亡，完成滅菌；并能將細(xì)菌或真菌釋放出的毒素分解。

　　表2：各種氧化劑的氧化電位

　　氧化劑 氧化電位（伏特） 相對氧化電位（對數(shù)值）

　　氫氧根自由基 2.80 2.05

　　氧原子 2.42 1.78

　　臭氧 2.07 1.52

　　雙氧水 1.77 1.30

　　雙氧自由基 1.70 1.25

　　次氯酸 1.49 1.10

　　氯氣 1.36 1.00