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光觸媒

功能

有效抗菌、殺菌、抑制病毒且不具抗藥性。

具有空氣凈化、去味防霉、防霉防藻、自潔防污、防鏽防褪色、防紫外線功能。

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說明

光觸媒介紹:

近年來在世界上越來越多的環境問題,在環境淨化有兩種主要的方法來去除空氣中和水中污染。第一種方法是使用廉價的吸附劑(例如;活性碳),第二種方法是採用光觸媒(例如;二氧化鈦)。光觸媒在有機和無機的空氣污染和水污染已被廣泛研究,用於光觸媒的半導體材料其實很多,例如:TiO2、WO3、ZnO、Nb2O5、SrTiO3、SnO2、ZrO2、CdS等,TiO2光觸媒在空器淨化和淨水技術已受到了極大的關注,由於其成本低,無毒性,化學穩定性好,光學和電子特性佳。

二氧化鈦光觸媒有望消除危險的環境污染物,然而二氧化鈦只能由紫外線(UV)光被激活,由於金紅石(Rutile)和銳鈦礦(Anatase)的二氧化鈦具有較高的能隙,分別為3.0和3.2 eV,該吸收波長在紫外光區,在太陽光光譜中,可以被以充分利用的紫外光小於5%。因此,為了有效地利用太陽光的照射,有必要開發改質的二氧化鈦,以獲得新穎的可見光驅動光觸媒。

於此,在光吸收和光催化活性嘗試各種方法,目標已經延伸朝向可見光範圍(400 nm-700 nm)內的光吸收和抑制電子-電洞對的複合。許多轉移向可見光吸收波長範圍內的技術已被研究,例如過渡金屬摻雜、貴金屬沉積、類金屬與非金屬和希土金屬與其他複合二氧化鈦材料已被研究,以提高在可見光照射下的光催化性能。例如,TiO2在摻雜如W6+、V5+、Pt4+、Ir4+、Rh3+、Au3+、Fe3+、Al3+、Co2+或Ni2+等,可以直接影響TiO2的內在屬性,將催化劑的光響應範圍延伸至可見光區,實驗結果顯示了較高的催化活金屬離子性已被報導。

 

光觸媒原理:

光觸媒催化分解(Photocatalysis)方法是最具有發展潛力之高級氧化技術,係利用半導體材料Semiconductor Material)在適合之光源照射下,將半導體激發成為催化劑,以加速氧化還原反應之進行,迅速分解有機污染物,並產生一連串的非自發性反應(Nonspontaneous reactions)。當二氧化鈦光觸媒受到大於二氧化鈦能隙寬度的光線照射後,半導體表面上之電子可從價電帶(Valence band)被激發至導電帶(Conduction band),因而產生電子-電洞對(Electron-hole pairs)。我們可將電子-電洞對視為一氧化還原電極之兩極,其中一極發生氧化反應時,另一極則發生還原反應,而整個氧化還原反應也可在這些光觸媒的參與下加速完成,其中電子具有還原性,電洞有具氧化性,電洞會和二氧化鈦表面上的氫氧根(-OH)反應生成氧化性很高的氫氧自由基(‧OH),電子則會和氧分子反應生成超氧自由基(‧O2),而活潑的(‧OH)自由基和超氧自由基(‧O2)可以把有機物分解成二氧化碳與水因而達到淨化效果。

除此之外,氫氧自由基(‧OH)亦可參與許多生物效應對細胞造成傷害,這些自由基會破壞細菌的細胞膜,使其細胞質流失,造成細胞體氧化還原平衡失調,影響其功能正常運作,導致細菌被抑制或死亡。以TiO2為例,當其被活化後,其氧化能力更勝於氧分子,還原力也大於氫分子。除了電子-電洞對可能直接參與氧化還原反應外,許多反應性極高之自由基(Radicals),亦可經由與電子-電洞對相互反應而生成。但由於二氧化鈦產生電子─電洞對之能階較高,約為3.2 eV,只有高能量的紫外光可以令二氧化鈦產生光生電子─電洞對。於此,我們將對二氧化鈦光觸媒進行改質,令二氧化鈦光觸媒在可見光下也可以有光觸媒的能力。

產品應用範圍

光觸媒基材(不織布、玻纖布、玻纖棉、多孔陶瓷、泡沫陶瓷)

光觸媒抗菌壁紙、電風扇外掛式光觸媒空氣濾清器、攜帶型空氣濾清器