光触媒知识

　　光触媒的分类:可见光型光触媒 紫外线型光触媒

　　光触媒在特定波段光线的照射下，会产生光化学效应，把光能转化为化学能而赋予光触媒表面很强的氧化能力，可氧化分解各种有机化合物和矿化部分无机物，并具有抗菌的作用。

　　在光照射下，光触媒能吸收相当于带隙能量以下的光能，使其电子获取一定的能量,脱离原子核及电子轨道的束缚成为自由电子,而原来电子占具的轨道由于电子脱离产生空穴,这样光触媒表面产生很多电子(e-)和空穴(h+)对。这些电子和空穴能与水或容存的氧反应，产生氢氧根自由基（·OH）和超级阴氧离子（·O ）。如表1所示，这些空穴和氢氧根自由基的氧化能大于120kcal/mol，具有很强的氧化能力，几乎能将所有构成有机物分子的化学键切断分解。因此可以将各种有害化学物质、恶臭物质分解或无害化处理，达到净化空气、抗污除臭的作用。

　　表1：各种化学键的氧化能

　　化学键 正孔和氢氧根自由基 碳-碳键 碳-氢键 碳-氮键 碳-氧键 氧-氢键 氮-氢键

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

　　此外，如表2所示，氢氧根自由基比作为消毒杀菌剂被广泛使用的次氯酸、双氧水和臭氧等具有更强的氧化能力，二氧化钛通过这种氧化能力破坏了细胞内的辅 酶A等辅酶和呼吸作用酶等发挥抗菌作用而使细菌或真菌的繁殖中止；同时当带正电荷的空穴接触到带负电荷的微生物细胞后，依据库伦引力，相互吸附，并有效地 击穿细胞膜，使细胞蛋白质变性，无法再呼吸、代谢和繁殖，直至细胞死亡，完成灭菌；并能将细菌或真菌释放出的毒素分解。

　　表2：各种氧化剂的氧化电位

　　氧化剂 氧化电位（伏特） 相对氧化电位（对数值）

　　氢氧根自由基 2.80 2.05

　　氧原子 2.42 1.78

　　臭氧 2.07 1.52

　　双氧水 1.77 1.30

　　双氧自由基 1.70 1.25

　　次氯酸 1.49 1.10

　　氯气 1.36 1.00