发现光触媒的基本原理(水的光分解)
东京大学(藤岛本多教授)发现在水溶液的电解试验中,一个电极使用二氧化钛,仅需光照射,水即可被分解。证明二氧化钛具有光触媒作用。
1972年触媒,又叫催化剂,是化学反应中能够加速其他反应物之间的反应速度,而其本身在反应前后几乎不发生变化的物质。
光触媒是一种能够吸收利用一定光波能量产生催化作用的物质。光触媒可以吸收光能分解各种有害有机物,然后再将能量传递给反应物而引起化学反应。
普通的光触媒必须要有紫外光线照射才能发挥催化作用,即在388纳米波段光线照射下起作用。雷誉570光触媒,顾名思义,也就是能够在荧光灯下(570纳米可见光黄色等级)就能产生催化作用,这是光触媒的发展的里程碑,是光触媒技术的佼佼者。
570光触媒受到光线照射后,会激发空气中的水分子产生H和OH自由基等活性离子。这些活性星离子具有超强的氧化能力,不仅可以杀菌消毒,同时它还可以分解水及空气中的各种有害有机化合物,使其变得无害。因此,570光触媒可以广泛应用于空气净化、抗菌、除臭、解决住宅综合症候群等各种环境处理。
光触媒的主要活性成分是纳米二氧化钛,二氧化钛在光线照射下,形成带负电荷的电子与带正电荷的电子空穴。
该电子与空穴有极强的还原力、氧化力,与水、氧等发生反应,产生具有超氧化性的O和OH自由基离子。
空穴产生的OH自由基的氧化能量为120Kcal/mol,可切断大部分有机物的共价键,分解有机物。
东京大学(藤岛本多教授)发现在水溶液的电解试验中,一个电极使用二氧化钛,仅需光照射,水即可被分解。证明二氧化钛具有光触媒作用。
1972年发现二氧化钛在紫外光的照射下,表面生成活性离子,可杀死病毒,分解有害化学物质。
1992年发现二氧化钛在光的照射下,其表面被OH基覆盖,转变成与水有极强融合性的状态(超亲水、反向疏水)
1997年.
普通光触媒的缺点(过去的产品)
1.需能量强烈的紫外线(仅占太阳光的3~4%)。。。
在室内一般没有明显效用
2.为应对可见光进行了数次改良(应对室内光的挑战)
A.在二氧化钛中加入铬、银、铂等各种金属
※并没有取得较大效果,反而导致材料价格上升
B.使二氧化钛分子中的氧减少
※在空气中立即与氧结合,恢复原样。
C.将二氧化钛中的一部分氧与氮替换。。。
2001年丰田中央研究所
※基材变为黄色。如长时间使用,会恢复原样。
D.使用氧化钨等其他稀有金属
※价格高=价格为二氧化钛的10倍~50倍无法实现
大量供应,对人体有害。
E.混入植物杀菌素等其他消臭剂
※忽视了光触媒的原理本来的消臭剂也被分解
3.具有强烈的分解力,对纤维、涂料、树脂等装潢
基材具有分解作用。