光觸媒的分類:可見光型光觸媒紫外線型光觸媒 光觸媒在特定波段光線的照射下,會產(chǎn)生光化學效應(yīng),把光能轉(zhuǎn)化為化學能而賦予光觸媒表面很強的氧化能力,可氧化分解各種有機化合物和礦化部分無機物,并具有抗菌的作用。 在光照射下,光觸媒能吸收相當于帶隙能量以下的光能,使其電子獲取一定的能量脫離原子核及電子軌道的束縛成為自由電子而原來電子占具的軌道由于電子脫離產(chǎn)生空穴這樣光觸媒表面產(chǎn)生很多電子(e-)和空穴(h+)對。這些電子和空穴能與水或容存的氧反應(yīng),產(chǎn)生氫氧根自由基(?OH)和超級陰氧離子(?O)。如表1所示,這些空穴和氫氧根自由基的氧化能大于120kcal/mol,具有很強的氧化能力,幾乎能將所有構(gòu)成有機物分子的化學鍵切斷分解。因此可以將各種有害化學物質(zhì)、惡臭物質(zhì)分解或無害化處理,達到凈化空氣、抗污除臭的作用。 表1:各種化學鍵的氧化能 化學鍵正孔和氫氧根自由基碳-碳鍵碳-氫鍵碳-氮鍵碳-氧鍵氧-氫鍵氮-氫鍵 氧化能(kcal/mol)>1208399738411193 此外,如表2所示,氫氧根自由基比作為消毒殺菌劑被廣泛使用的次氯酸、雙氧水和臭氧等具有更強的氧化能力,二氧化鈦通過這種氧化能力破壞了細胞內(nèi)的輔酶A等輔酶和呼吸作用酶等發(fā)揮抗菌作用而使細菌或真菌的繁殖中止;同時當帶正電荷的空穴接觸到帶負電荷的微生物細胞后,依據(jù)庫倫引力,相互吸附,并有效地擊穿細胞膜,使細胞蛋白質(zhì)變性,無法再呼吸、代謝和繁殖,直至細胞死亡,完成滅菌;并能將細菌或真菌釋放出的毒素分解。 表2:各種氧化劑的氧化電位 氧化劑氧化電位(伏特)相對氧化電位(對數(shù)值) 氫氧根自由基2.802.05 氧原子2.421.78 臭氧2.071.52 雙氧水1.771.30 雙氧自由基1.701.25 次氯酸1.491.10 氯氣1.361.00