光觸媒是什麼東西

傳富康 · 發表于 2011-7-13 10:10:14

本帖最后由傳富康于 2011-7-14 20:48 編輯

全球經工業化后，人們的生活水平雖獲得改善，但是伴隨而來的卻是環境污染以及能源危機，光觸媒技術就在這樣的時空背景下因應而生。光觸媒技術能有效處理液相污染物中的氯苯有機物、氯酚化合物、氰化物、金屬離子等污染物質；在空氣污染方面，光觸媒技術也能有效處理如氧化氮(NOx)、氧化硫(SOx)等污染物質。由于光觸媒在反應中僅扮演催化劑角色，本身并不會消耗掉，又沒有不良副作用，因此成為防治空氣及水河川污染的綠色尖兵。此外，若將半導體光觸媒(如二氧化鈦)放入水中，并照射紫外光，可以使水分解為氧與氫。這種將光能轉換為化學能的反應類似植物的光合作用，因而在許多年前的石油危機時曾被用來生產干凈又環保的能源──氫，目前全球各國又面臨油價高漲, 氫氣能源也再度被先進國家列為重點發展的替代能源之一。

「光觸媒反應」的原理如圖一所示，藉由紫外光或太陽光的照射，使觸媒表面的電子吸收足夠能量而脫離，而在電子脫離的位置便形成帶正電的電洞，電洞會將附近水分子游離出的氫氧基(OH-)氧化(即奪取其電子），使其成為活性極大的氫氧自由基(OH radical)；氫氧自由基一旦遇上有機物質，便會將電子奪回，有機物分子因鍵結的潰散而分崩離析。一般的污染物或病源體多半是碳水化合物，分解后大部份會變成無害的水及二氧化碳，因此可以達到除臭去汙及滅菌的目標。

光觸媒有以下五大功能，以殺菌，除臭為主要訴求。

殺菌

自由基會直接穿透細菌之細胞膜，使細胞質流失，進而將細胞核氧化而殺死葡

萄菌、大腸菌、霉菌等細菌。

除臭

對氨氣、乙醛、一氧化碳、苯乙烯、丙烯、乙烯及甲硫醇、硫化氫等臭味去除

均有效。

防污

家庭或公共場所之頑垢、油污、香煙煙垢及附著粉塵等均可有效分解。

去除環境污染物

例如將含鹵素之低碳化合物去除。

親水性、親油性