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将为人们带来清洁的环境

文章出处: 人气:发表时间:2019-08-02

光触媒[PHOTOCATALYSIS]是光 [Photo=Light] + 触媒(催化剂)[catalyst]的合成词。光触媒是一种在光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质,光触媒是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量,来产生催化作用,使周围之氧气及水分子激发成极具氧化力的 OH - 及 O 2 - 自由负离子。几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质,不仅能加速反应,亦能运用自然界的定侓,不造成资源浪费与附加污染形成。最具代表性的例子为植物的"光合作用",吸取对动物有毒之二氧化碳,利用光能转化为氧气及水。 
光触媒于1967年被当时还是东京大学研究生的藤岛昭教授发现。 在一次试验中对放入水中的氧化钛单结晶进行了光线照射,结果 发现水被分解成了氧和氢。这一效果作为 “ 本多 · 藤岛效果 ” (Honda-Fujishima Effect)而闻名于世,该名称组合了藤岛教授 和当时他的引导教师----东京工艺大学校长本多健一的名字。 
由于是借助光的力量促进氧化分解反应,因此后来将这一现象中 的氧化钛称作光触媒。 这种现象相当于将光能转变为化学能,以 当时正值石油危机的背景,世人对寻找新能源的期待甚为殷切, 因此这一技术作为从水中提取氢的划时代方法受到了瞩目,但由 于很难在短时间内提取大量的氢气,所以利用于新能源的开发终 究无法实现,因此在轰动一时后迅速降温。 
1992年第一次二氧化钛光触媒国际研讨会在加拿大举行, 日本的研究机构发表许多关于光触媒的新观念,并提出 应用于氮氧化物净化的研究成果。因此二氧化钛相关的 专利数目亦最多,其它触媒关连技术则涵盖触媒调配的 制程、触媒担体、触媒固定法、触媒性能测 试等。以此为契机,光触媒应用于抗菌、防污、空气净 化等领域的相关研究急剧增加,从1971年至2000年6月 总共有10,717件光触媒的相关专利提出申请。二氧化钛 TiO 2 光触媒的广泛应用,将为人们带来清洁的环境、健 康的身体。
物体之长度为10 -6 米称为微米(Micrometer; mm),10 -9 米称为纳 米(Nanometer; nm)。各种应用材料也将由微米逐渐进入纳米时代。 纳米材料由晶粒1~100nm大小的粒子所组成。极为微细,具 有极大的比表面积,且随着的减少,表面原子百分比提高。 在表面上由于大量原子配位的不完全而引起高表面能的现象。表 面能量占全能量的比例大幅提高,使纳米材料具吸附、光吸取、 熔点变化等特性。利用纳米超微粒子技术与特性,研发出材料本身在反应时完全不 参与作用,却可促进并提高反应能量,以催化目标反应的触媒技 术已运用于环境清洁作用上,促使有害或有毒物质加速反应成为 稳定而无害物质,达到环保效果。


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