纳米光催化材料。..pptVIP

光催化的发展 早在1930年人们就已发现TiO2可以使染料褪色和粉化。随后,Plotnikow最先对光催化的概念进行了定义,并对光催化过程中每一个化学反应步骤进行了命名。 光催化剂于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，该名称组合了藤岛教授 和当时他的指导教师----东京工艺大学校长本多健一的名字 1972年,Fujishima和Honda在Nature杂志上报道了利用n型半导体电极在紫外光照射下分解水制备氢气和氧气的论文,他们借鉴植物的光合作用原理设计了一个太阳光伏打电池,即在水中插入一个n型半导体二氧化钛电极和一个铂(铂黑)电极,当用波长低于415nm的光照射氧化钛电极时,发现在二氧化钛电极上有氧气释放,在铂电极上有氢气释放.产生这一现象的原因在于,光照使半导体二氧化钛阳极产生了具有极高氧化还原能力的电子-空穴对. 利用n型半导体电极在紫外光照射下分解水制备氢气和氧气 光催化的原理 光子带来足够的能量使得价电子激发跃迁到更高的能级，由价带跃迁到导带，使价带上产生空穴。 光电子和空穴在电场作用下移动到材料表面，电子具有还原性,空穴具有氧化性,空穴与氧化物半导体纳米粒子表面反应生成氧化性很高的自由基。在表面发生氧化还原反应。在光的作用下可以催化诱发氧化还原反应的半导体材料称为光催化材料。 光生空穴与半导体纳米粒子表面吸附的氢氧根反应生成具有强氧化性的羟基自由基，可夺取半导体颗粒表面被吸附物质或者溶剂中的电子，使原本不吸收光的物质被活化氧化，降解溶液中的有机污染物，最终转化为二氧化碳和水等无机物。 价带的氧化还原电位越正，导带的氧化还原电位越负，产生的光生电子和空穴的氧化还原能力越强，能大大提高光催化降解有机物的效率。 在1976年,Carey等人报道了利用二氧化钛作为光催化剂,光催化降解水中污染物多氯联苯脱氯方面的工作进展,开辟了光催化技术在环保领域的应用前景。近来对饮用水中微污染有机物和空气中挥发性有机物等的关注,以及持久性污染物和内分泌干扰物概念的提出,使得具有潜在应用价值的光催化技术更加成为环境保护、化学合成和新材料等领域的研究热点。 1992年第一次二氧化钛光催化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、触媒构造、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 TiO2 光触媒的广泛应用，将为人们带来清洁的环境、健康的身体。 纳米光催化剂的种类 纳米二氧化钛：纳米二氧化钛是白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。可用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域，作为紫外线屏蔽剂，防止紫外线的侵害。也可用于高档汽车面漆，具有随角异色效应。纳米级二氧化钛，亦称钛白粉。物理性质为细小微粒，直径在100纳米以下，产品外观为白色疏松粉末。具有抗线、抗菌、自洁净、抗老化性能，可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域。 纳米光催化的种类 纳米二氧化硅：纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一，因其粒径很小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。 二氧化钛光触媒：让健康更进一步