光催化劑介紹特性:
環(huán)保無毒
光觸媒代表物質是TiO2,其化學穩(wěn)定性高,且經美國食品藥物管理局(FDA)認可為安全物質,對人體并無傷害,在食品、日常生活用品、化妝品、醫(yī)藥、養(yǎng)殖業(yè)中普遍采用。
消毒殺菌性
光觸媒吸收自然光后具有強吸收電子的能力,即強氧化性,能有效催化分解有害有機、無機物質,也能消除細菌和病毒。例如,光觸媒能將室內有害揮發(fā)性有機物甲醛、二氯苯、甲苯、二甲苯、TVOC等降解為無毒無害的小分子水和CO2。同時,也可以將細菌真菌釋放出的毒素分解及無害化處理。
超親水性
通常情況下,光觸媒涂覆表面與水有較大的接觸角,但經紫外光照射后,與水接觸角減小到5°以下,甚至可達到0°,即水滴*浸潤在光觸媒表面,顯示非常強的超親水性。停止光照后,表面超親水性可維持數小時到一周左右,隨后慢慢恢復到照射前的疏水狀態(tài)。再用紫外光照射,又可表現為超親水性,采用間歇紫外光照射就可以使表面始終保持超親水狀態(tài)。
自凈性
經光觸媒加工的表面,通過紫外線的照射后受到激發(fā),可以把接觸的有機物分解掉,不僅起到殺菌作用,還能將有害物質分解為無害小分子物質。同時由于光照條件下表現出的超親水特性,當灰塵落于光觸媒涂層上時,只需以清水清洗便達到潔凈表面的目的。
光催化劑介紹應用
1、在環(huán)境治理方面的應用
(1)水中無機金屬離子的還原:水溶液中金屬離子很難除去,往往伴有二次污染,利用光催化劑還原不僅節(jié)約能源,而且還避免了二次污染。有學者利用TiO2的光催化反應將+4價的金屬Pt逐步還原成具有催化作用的單質金屬微粒。其他金屬如Pd、Ag、Au等都可以得到單質金屬微粒??梢詫⒂卸疚镔|汞、鎘、鉛及其氧化物等降解為無毒物質。
(2)水中無機非金屬離子的降解:有學者研究了利用TiO2將有毒物質CN-降解為無毒物質CO2、N2、NO3-。
(3)城市汽車尾氣中的有害成分SO2、H2S、NO、NO2等光催化降解。
(4)除室內有毒氣體:新裝修的房子往往甲醛等超標,可以用光催化除去。
2、在有機合成方面
有學者利用TiO2微粒使純1,3,5,7-四甲基環(huán)四氧硅烷開環(huán)聚合,在催化劑表面生成聚甲基氧硅烷,這為光催化劑在有機合成方面開了先河。
近些年來,光催化有機合成迅猛發(fā)展,尤其是光催化選擇性氧化還原體系在有機合成,涉及到醇氧化、苯氧化、烯烴環(huán)氧化和含硝基的芳香族及CO2的還原。
3、在能源方面的應用
H2被譽為是Z清潔的能源,而且能量高,是非常有前景的一種燃料。目前,已經可以利用光解水制得,自1972年有學者第一次報道利用TiO2光催化水制的氫氣以來在世界范圍內引起轟動。如能提高光催化的轉化率,可以解決人類社會的能源危機。另外,TiO2的光催化特性在太陽能電池方面也有廣泛的應用前景。
4、在醫(yī)療衛(wèi)生方面的應用
納米TiO2催化劑具有很好的YZ或殺滅細菌、真菌、病毒和癌細胞等作用,有學者研究了TiO2對大腸桿菌的作用,證實了有殺菌作用。另外,研究發(fā)現TiO2在紫外光照射下可以殺死HeLe腫瘤細胞。他們展開一系列研究,發(fā)現使用極化TiO2微電極,可以選擇性殺死腫瘤細胞。