什麼是光觸媒？ - 社會議題
By Aaliyah
at 2005-10-03T00:00
什麼是光觸媒？........................
全球經工業化後，人們的生活水準雖獲得改善，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。由於光觸媒在反應中僅扮演催化劑角色，本身並不會消耗掉，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，並照射紫外光，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，因而在石油危機時曾被用來生產乾淨又環保的能源──氫，但因效率不高，目前仍停留在研究階段。 「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，分解後大部份會變成無害的水及二氧化碳，因此可以達到除污及滅菌的目標。 做為光觸媒的材料眾多，包括TiO2、ZnO 、 SnO2;、 ZrO2等氧化物及CdS 、 ZnS等硫化物，其中二氧化鈦(Titanium Dioxide，TiO2)因氧化能力強、化學性安定又無毒，自1972年發現至今，已成為最近當紅的奈米光觸媒家電、口罩等民生用品的最愛。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)三種結晶結構，其中只有銳鈦礦結構具有光觸媒特性。 要使二氧化鈦的電子由價帶(valence band)躍遷至導帶(conduction band)並脫離材料，外來的光源必須供提電子足夠的能量以跨越能隙(band gap) 。光源的能量 E 與波長lambda;之間具有反比關係：E = h C / λ 其中 h 是浦朗克常數(Planck constant)，C是光速。二氧化鈦能隙的寬度為3.2 eV，對應的波長為380 nm，正是紫外光波段。換言之，波長超過380 nm(即能量低於3.2 eV)的光源是無法使二氧化鈦發揮光觸媒功能的。 為了擴大光觸媒的應用範圍，日本已成功開發出可見光(390~780 nm)適用的光觸媒；另一方面，應用奈米科技將二氧化鈦製成奈米級顆粒，則可藉由大幅增加表面積與體積的比例，提高光觸媒作用的效率。這些發展預期將帶動更多的光觸媒應用。為了擴大光觸媒的應用範圍，日本已成功開發出可見光(390~780 nm)適用的光觸媒；另一方面，應用奈米科技將二氧化鈦製成奈米級顆粒，則可藉由大幅增加表面積與體積的比例，提高光觸媒作用的效率。這些發展預期將帶動更多的光觸媒應用。
光觸媒是
一種會吸收光能，產生化學作用的化合物，但是它本身不會變化。
所以
光觸媒+光=催化劑
光觸媒不照光，就不算催化劑。
像葉綠素(光合作用)、氧化鈦(分解水為氧氣及氫氣)，都是光觸媒。
光觸媒-奈米科技(SARS防治劑) -------------------------------------------------------------------------------------------------- ● 光觸媒特性 ● KBM-S長效型防黴抗菌特性-------------------------------------------------------------------------------------------------- 光觸媒則是在光源照射下利用特定波長光源的能量來產生催化的作用，使周圍之氧氣及分子激發成極具活性的．OH 及．O2 自由離子基，這些氧化力極強的自由基幾乎可分解所有對人體或環境有害的有機物質及部份無機物質。製造氧化威力強大的氫氧自由基能力,使光觸媒( Tio2 ) 具有抑菌 、殺菌、 無毒性、 脫臭、親水性、自淨性等特性, 讓光觸媒成為理想環保產品。光觸媒能有效防止煙塵、花粉、細菌、病毒、有害氣體的危害。以光觸媒產生的強效氧化作用，去除捕捉到的浮游細菌，去除率高達 99.997%。而光觸媒產生強效氧化，使通過光觸媒的空氣中病毒的蛋白質凝固，讓病毒不活性化，抑制病毒活動。並可分解汽車廢氣、新裝潢發出的建材異味，去除有害氣體，並完全除臭！ 光觸媒淨化過程的重重防護，更讓清靜能力大幅提升，讓室內空氣徹底清淨！就現有生活環境品質中要達到殺和分解損害健康的有機氣體，種類構造繁多，但以目前世界最新環保科技而言 : ﹡﹡﹡光觸媒Ti2O是唯一最有效解決危害人體的化學物質、過敏症源及害菌的剋星。﹡﹡﹡光觸媒有以下八大功能，結合燈具則以殺菌，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、苯酚、尼古丁…等等。臭味去除均有效。 防污 : 家庭或公共場所之頑垢、油污、香菸菸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 : 利用表面吸附之 H2O 產生的 OH- 和 H+ 可破壞並分散水滴之形成，使表面不結水滴、不結霧或和親油端反應成親油性。 無毒性：對環境生態不會造成傷害。 所須能量低：約0.1W的能量即可使光觸媒發揮效果。 可使用時間長：光觸媒並不損耗，可使用壽命長。 光觸媒的安全性 光觸媒在紫外線照射下，產生的自由基移動範圍僅一奈米 (nm) 反應時間僅短至一奈秒 (ns)，實驗證明對 人畜無害，亦無任何副作用，而且二氧化鈦本身化學穩定性非常高。 應用實例介紹
圖片參考：http://www.kstore.com.tw/sars/1.htm3.jpg
適用範圍 居家環境：客廳、臥室、廁所、廚房、新裝潢屋，也可除去寵物的味道 醫療院所：醫院、診所、育嬰室、老人安養中心，避免院內感染 教學單位：幼稚園、托兒所、安親班、補教業者，抑制疾病的傳染 住宿場所：飯店、旅社、賓館、汽車旅館 營業場所：餐廳、KTV、MTV、百貨公司、電影院、三溫暖、健身中心 交通工具：自用車、計程車、租賃用車、公車、遊覽車、捷運、火車、救護車 建築物外觀自淨：建築物外牆施工後，因光觸媒的自淨功能，可常保明亮潔淨
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