什么是光觸媒及光觸媒主要材料有哪些?

  光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料的總稱,它涂布于基材表面,在光線的作用下,產(chǎn)生強烈催化降解功能:能有效地降解空氣中有毒有害氣體;能有效殺滅多種細菌,并能將細菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理;同時還具備除臭、抗污等功能。


  1972年,日本東京大學(xué)的本多建一教授和博士班學(xué)生藤島昭發(fā)現(xiàn),用光照射二氧化鈦電極可進行水的電解反應(yīng)。這就是***的“本多-藤島效應(yīng)”。


  日本將類似這種可在光照下出現(xiàn)光催化效應(yīng)的化學(xué)材料命名為“光觸媒”。


  國際學(xué)名
 ?。≒hotocatalyst)= 光(Photo)+ 催化劑(catalyst)。
  故也可以稱光觸媒為光催化材料。


  光觸媒在光的照射下,會產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應(yīng),將空氣中的水或氧氣催化成氧化能力極強的羥基自由基(·OH)和超氧陰離子自由基(O2·)、活性氧(HO2·,H2O2)等具有極強氧化能力的光生活性基團,這些光生活性基團的能量相當于3600K的高溫,具有很強的氧化性,


  這些強氧化性基團可強效分解各種具有不穩(wěn)定化學(xué)鍵的有機化合物和部分無機物,并可破壞細菌的細胞膜和凝固病毒的蛋白質(zhì)載體。


  光觸媒材料主要有納米TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2等,2000年以來又發(fā)現(xiàn)一些納米貴金屬(鉑、銠、鈀等)具有更好的光催化性能,但由于其中大多數(shù)易發(fā)生化學(xué)或光化學(xué)腐蝕,而貴金屬成本則過高,都不適合作為家居凈化空氣用光催化劑。


  在所有的光觸媒材料中,納米TiO2不僅具有很高的光催化活性,且具有耐酸堿腐蝕、耐化學(xué)腐蝕、無毒等優(yōu)點,價格也適中,具有較高的性價比,因而市場上大多使用納米二氧化鈦作為主要原材料。


  納米二氧化鈦(TiO2)是一種半導(dǎo)體,主要有銳鈦型(Anatase),金紅石型(Rutile)及板鈦型(Brookite)三種晶體結(jié)構(gòu),其中:


  板鈦型晶體穩(wěn)定性差,一般認為不具備光催化活性。


  銳鈦型晶體具有比金紅石型晶體更強的光催化性能,耐候性和附著性也很好,納米無機包覆穩(wěn)定,市場價格高于金紅石型晶體。


  納米氧化鋅(ZnO)粒徑介于1-100 nm之間,是一種面向21世紀的新型高功能精細無機產(chǎn)品,表現(xiàn)出許多特殊的性質(zhì),如非遷移性、熒光性、壓電性、吸收和散射紫外線能力等,利用其在光、電、磁、敏感等方面的奇妙性能,可制造氣體傳感器、熒光體、變阻器、紫外線遮蔽材料、圖像記錄材料、壓電材料、壓敏電阻、高效催化劑、磁性材料和塑料薄膜等。在橡膠、陶瓷、紡織、印染、國防工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。


  納米二氧化鋯(ZrO2)呈高純度白色粉末狀,無臭、無味。低溫時為單斜晶系,高溫時為四方晶型。具有高的折射率(折射率2.2)和耐高溫性。有良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性、高溫導(dǎo)電性和較高的高溫強度和韌性,具有良好的機械、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)。其中HT-ZrO-01為單斜晶型,HT-ZrO-02為四方晶型。納米氧化鋯顆粒尺寸微小、是很穩(wěn)定的氧化物,具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、耐高溫的性能,可用于功能陶瓷和結(jié)構(gòu)陶瓷,以及寶石材料。

聯(lián)系我們

Contact us
留言(請在此輸入留言內(nèi)容,我們會盡快與您聯(lián)系)
--> -->
TOP
提交成功!
我們將盡快為您安排專人回電,請保持電話暢通。
確定
注意
您已經(jīng)提交過,我們工作人員很快會聯(lián)系您!
確定
注意
您當前IP已經(jīng)到達最大數(shù)量!
確定