光觸媒的作用及應用

光觸媒[PHOTOCATALYSIS]是光 [Photo=Light] + 觸媒（催化劑）[catalyst]的合成詞。光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進化學反應的物質(zhì)，光觸媒是利用自然界存在的光能轉(zhuǎn)換成為化學反應所需的能量，來產(chǎn)生催化作用，使周圍之氧氣及水分子激發(fā)成氧化力的自由負離子。幾乎可分解所有對人體和環(huán)境有害的有機物質(zhì)及部分無機物質(zhì)，不僅能加速反應，亦能運用自然界的定侓，不造成資源浪費與附加污染形成。代表性的例子為植物的"光合作用"，吸收對動物有毒之二氧化碳，利用光能轉(zhuǎn)化為氧氣及水。 

　　光觸媒于1967年被當時還是東京大學研究生的藤島昭教授發(fā)現(xiàn)。 在一次試驗中對放入水中的氧化鈦單結晶進行了光線照射，結果 發(fā)現(xiàn)水被分解成了氧和氫。這一效果作為 “ 本多 · 藤島效果 ” （Honda-Fujishima Effect）而*，該名稱組合了藤島教授 和當時他的指導教師----東京工藝大學校長本多健一的名字。 

　　由于是借助光的力量促進氧化分解反應，因此后來將這一現(xiàn)象中 的氧化鈦稱作光觸媒。 這種現(xiàn)象相當于將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，以 當時正值石油危機的背景，世人對尋找新能源的期待甚為殷切， 因此這一技術作為從水中提取氫的劃時代方法受到了矚目，但由 于很難在短時間內(nèi)提取大量的氫氣，所以利用于新能源的開發(fā)終 究無法實現(xiàn)，因此在轟動一時后迅速降溫。 

　　1992年*次*光觸媒研討會在加拿大舉行， 日本的研究機構發(fā)表許多關于光觸媒的新觀念，并提出 應用于氮氧化物凈化的研究成果。因此*相關的 數(shù)目亦zui多，其它觸媒關連技術則涵蓋觸媒調(diào)配的 制程、觸媒構造、觸媒擔體、觸媒固定法、觸媒性能測 試等。以此為契機，光觸媒應用于抗菌、防污、空氣凈 化等領域的相關研究急劇增加，從1971年至2000年6月 總共有10,717件光觸媒的相關提出申請。*光觸媒的廣泛應用，將為人們帶來清潔的環(huán)境、健 康的身體。

　　物體之長度為 米稱為微米（Micrometer; mm），10 -9 米稱為納 米（Nanometer; nm）。各種應用材料也將由微米逐漸進入納米時代。 納米材料由晶粒1~100nm大小的粒子所組成。粒徑極為微細，具 有極大的比表面積，且隨著粒徑的減少，表面原子百分比提高。 在表面上由于大量原子配位的不*而引起高表面能的現(xiàn)象。表 面能量占量的比例大幅提高，使納米材料具吸附、光吸收、 熔點變化等特性。利用納米超微粒子技術與特性，研發(fā)出材料本身在反應時*不 參與作用，卻可促進并提高反應能量，以催化目標反應的觸媒技 術已運用于環(huán)境清潔作用上，促使有害或有毒物質(zhì)加速反應成為 穩(wěn)定而無害物質(zhì)，達到環(huán)保效果。納米材料比表面積研究是非常重要的，納米材料比表面積檢測數(shù)據(jù)只有采用BET方法檢測出來的結果才是真實可靠的，國內(nèi)目前有很多儀器只能做直接對比法的檢測，現(xiàn)在國內(nèi)也被淘汰了。目前國內(nèi)外比表面積測試統(tǒng)一采用多點BET法，國內(nèi)外制定出來的比表面積測定標準都是以BET測試方法為基礎的，請參看我國國家標準（GB/T 19587-2004）-氣體吸附BET原理測定固態(tài)物質(zhì)比表面積的方法。比表面積檢測其實是比較耗費時間的工作，由于樣品吸附能力的不同，有些樣品的測試可能需要耗費一整天的時間，如果測試過程沒有實現(xiàn)*自動化，那測試人員就時刻都不能離開，并且要高度集中，觀察儀表盤，操控旋鈕，稍不留神就會導致測試過程的失敗，這會浪費測試人員很多的寶貴時間。F-Sorb 2400比表面積測試儀是真正能夠?qū)崿F(xiàn)BET法檢測功能的儀器（兼?zhèn)渲苯訉Ρ确ǎ?，更重要?/font>F-Sorb 2400比表面積測試儀是迄今為止國內(nèi)**自動化智能化的比表面積檢測設備，其測試結果與一致性很高，穩(wěn)定性也很好，同時減少人為誤差，提高測試結果性。

　　納米*光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進化學反應的物質(zhì)，就象植物的光合作用中的葉綠素。光觸媒在太陽光或室內(nèi)熒光燈的照射下能產(chǎn)生抗菌、除臭、油污分解、防霉防藻、空氣凈化的作用。

　　光觸媒的光催化反應

　　光觸媒的作用

　　抗菌性： 殺滅大腸桿菌、*、肺炎克雷伯氏菌、

　　 綠膿桿菌、病毒等。

　　空氣凈化： 分解空氣中有機化合物及有毒物質(zhì)：苯、甲醛、氨、TVOC等。

　　除臭 ：去除香煙臭、垃圾臭、生活臭等惡臭。

　　防霉防藻： 防止發(fā)霉、防止藻類的產(chǎn)生, 防止水垢的附著。

　　防污自潔：分解油污,自清潔。

　　光觸媒的特性

　　1.安全性

　　作為食品藥品添加劑，經(jīng)過美國FDA認證，使用非常安全。

　　2.持久性

　　由于光觸媒只是提供了反應的場所，它本身并不參與化學反應，所以它的作用效果是持久的。