光触媒的作用及应用

光触媒[PHOTOCATALYSIS]是光 [Photo=Light] + 触媒（催化剂）[catalyst]的合成词。光触媒是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，光触媒是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量，来产生催化作用，使周围之氧气及水分子激发成氧化力的自由负离子。几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，不仅能加速反应，亦能运用自然界的定侓，不造成资源浪费与附加污染形成。代表性的例子为植物的"光合作用"，吸收对动物有毒之二氧化碳，利用光能转化为氧气及水。 

　　光触媒于1967年被当时还是东京大学研究生的藤岛昭教授发现。 在一次试验中对放入水中的氧化钛单结晶进行了光线照射，结果 发现水被分解成了氧和氢。这一效果作为 “ 本多 · 藤岛效果 ” （Honda-Fujishima Effect）而*，该名称组合了藤岛教授 和当时他的指导教师----东京工艺大学校长本多健一的名字。 

　　由于是借助光的力量促进氧化分解反应，因此后来将这一现象中 的氧化钛称作光触媒。 这种现象相当于将光能转变为化学能，以 当时正值石油危机的背景，世人对寻找新能源的期待甚为殷切， 因此这一技术作为从水中提取氢的划时代方法受到了瞩目，但由 于很难在短时间内提取大量的氢气，所以利用于新能源的开发终 究无法实现，因此在轰动一时后迅速降温。 

　　1992年*次*光触媒研讨会在加拿大举行， 日本的研究机构发表许多关于光触媒的新观念，并提出 应用于氮氧化物净化的研究成果。因此*相关的 数目亦zui多，其它触媒关连技术则涵盖触媒调配的 制程、触媒构造、触媒担体、触媒固定法、触媒性能测 试等。以此为契机，光触媒应用于抗菌、防污、空气净 化等领域的相关研究急剧增加，从1971年至2000年6月 总共有10,717件光触媒的相关提出申请。*光触媒的广泛应用，将为人们带来清洁的环境、健 康的身体。

　　物体之长度为 米称为微米（Micrometer; mm），10 -9 米称为纳 米（Nanometer; nm）。各种应用材料也将由微米逐渐进入纳米时代。 纳米材料由晶粒1~100nm大小的粒子所组成。粒径极为微细，具 有极大的比表面积，且随着粒径的减少，表面原子百分比提高。 在表面上由于大量原子配位的不*而引起高表面能的现象。表 面能量占量的比例大幅提高，使纳米材料具吸附、光吸收、 熔点变化等特性。利用纳米超微粒子技术与特性，研发出材料本身在反应时*不 参与作用，却可促进并提高反应能量，以催化目标反应的触媒技 术已运用于环境清洁作用上，促使有害或有毒物质加速反应成为 稳定而无害物质，达到环保效果。纳米材料比表面积研究是非常重要的，纳米材料比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参看我国国家标准（GB/T 19587-2004）-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现*自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器（兼备直接对比法），更重要的F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止国内**自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果性。

　　纳米*光触媒是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，就象植物的光合作用中的叶绿素。光触媒在太阳光或室内荧光灯的照射下能产生抗菌、除臭、油污分解、防霉防藻、空气净化的作用。

　　光触媒的光催化反应

　　光触媒的作用

　　抗菌性： 杀灭大肠杆菌、*、肺炎克雷伯氏菌、

　　 绿脓杆菌、病毒等。

　　空气净化： 分解空气中有机化合物及有毒物质：苯、甲醛、氨、TVOC等。

　　除臭 ：去除香烟臭、垃圾臭、生活臭等恶臭。

　　防霉防藻： 防止发霉、防止藻类的产生, 防止水垢的附着。

　　防污自洁：分解油污,自清洁。

　　光触媒的特性

　　1.安全性

　　作为食品药品添加剂，经过美国FDA认证，使用非常安全。

　　2.持久性

　　由于光触媒只是提供了反应的场所，它本身并不参与化学反应，所以它的作用效果是持久的。