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想必現(xiàn)在有很多小伙伴對于光催化劑的材料方面的知識都比較想要了解，那么今天小好小編就為大家收集了一些關于光催化劑的材料方面的知識分享給大家，希望大家會喜歡哦。
1、世界上能作為光觸媒的材料眾多，包括二氧化鈦(TiO2),氧化鋅(ZnO),氧化錫(SnO2),二氧化鋯(ZrO2)，硫化鎘(CdS)等多種氧化物硫化物半導體，其中二氧化鈦(Titanium Dioxide)因其氧化能力強，化學性質(zhì)穩(wěn)定無毒，成為世界上最當紅的納米光觸媒材料。在早期，也曾經(jīng)較多使用硫化鎘(CdS)和氧化鋅(ZnO)作為光觸媒材料，但是由于這兩者的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，會在光催化的同時發(fā)生光溶解，溶出有害的金屬離子具有一定的生物毒性，故發(fā)達國家目前已經(jīng)很少將它們用作為民用光催化材料，部分工業(yè)光催化領域還在使用。
2、二氧化鈦是一種半導體，分別具有銳鈦礦(Anatase)，金紅石(Rutile)及板鈦礦(Brookite)三種晶體結構，其中只有銳鈦礦結構和金紅石結構具有光催化特性。
3、二氧化鈦是氧化物半導體的一種，是世界上產(chǎn)量非常大的一種基礎化工原料，普通的二氧化鈦一般稱為體相半導體以與納米二氧化鈦相區(qū)分。具有Anatase或者Rutile結構的二氧化鈦在具有一定能量的光子激發(fā)下[光子激發(fā)原理參考光觸媒反應原理]能使分子軌道中的電子離開價帶(Valence band)躍遷至導帶(conduction band)。從而在材料價帶形成光生空穴[Hole+]，在導帶形成光生電子[e-],在體相二氧化鈦中由于二氧化鈦顆粒很大，光生電子在到達導帶開始向顆粒表面活動的過程中很容易與光生空穴復合，從而從宏觀上我們無法觀察到光子激發(fā)的效果。但是納米的二氧化鈦顆粒由于尺寸很小，所以電子比較容易擴散到晶體表面，導致原本不帶電的晶體表面的2個不同部分出現(xiàn)了極性相反的2個微區(qū)-光生電子和光生空穴。由于光生電子和光生空穴都有很強的能量，遠遠高出一般有機污染物的分子鏈的強度，所以可以輕易將有機污染物分解成最原始的狀態(tài)。同時光生空穴還能與空氣中的水分子形成反應，產(chǎn)生氫氧自由基亦可分解有機污染物并且殺滅細菌病毒。這種在一個區(qū)域內(nèi)2個微區(qū)截然相反的性質(zhì)并且共同達到效果的過程是納米技術典型的應用，一般稱之為二元論。該反應微區(qū)稱之為二元協(xié)同界面。
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5、從上面介紹我們可以看到，二氧化鈦的光催化反應過程，很大程度依靠第一步的光子激發(fā)，所以有足夠激發(fā)二氧化鈦的光子，才能提供足夠的能量，我們也可以知道，光催化反應并不是憑空產(chǎn)生的它也是需要消耗能量的，符合能量守恒原則，它消耗的是光子，也就是光能。如果是太陽光照射光觸媒就利用太陽能，燈光就是利用光能。聯(lián)合國將光觸媒開發(fā)列為21世紀太陽能利用計劃的重要組成部分。
本文到此結束，希望對大家有所幫助。
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