净化室内环境的新途径光触媒II整流二极管

净化室内环境的新途径（光触媒II）

净化室内环境的新途径（光触媒II） 2012年06月25日 来源： 我们已经知道，在紫外线光（ultraviolet light）的辐射下，有两种不同类型的“光化反应”（Photochemical reactions）在二氧化钛纳米颗粒的”表面“（Surface）附近发生： 1）与其表面接触，吸收了紫外线光的物质发生氧化还原反应（所谓”Redox”反应）； 2）二氧化钛本身的亲水性发生“改性”（Conversion），亲水性变为“厌水性”，此时（在光辐射情况下），二氧化钛纳米颗粒讨厌与水分子”为伍“。 在以上叙述中，所谓“在二氧化钛纳米颗粒表面附近”的意思是：直接地紧紧”贴着“二氧化钛纳米结构（Nanostructure）的“物质表面”。此时，与该”物质表面“接触的其他物质在紫外线的照射下，将发生氧化还原反应（Redox Reaction），而二氧化钛本身却保持不变。比如，将水分子（H2O）氧化还原为自由氢氧基HO与活性氧O（根据光化反应1））。在这个时刻，如果二氧化钛的”表面“紧紧”吸附“这些自由氢氧基与活性氧，这两者很快就会发生新的”结合“成为水分子。如此往复不断，如此而已（人们无法加以利用）。 但是，恰巧在此时发生光化反应2），即二氧化钛的”亲水性”（Hydrophilicity）发生”改性“（Conversion），有排斥自由氢氧基的倾向，将其”推开“二氧化钛的表面（尽管时间可能很短），对纳米科学家而言，这就机会！ 从历史发展上来看，人们获得上述”认识“（关于”光触媒“的科学概念）花费了很长的历史时间，走过了许多”弯道“，获得今日之认识确实不易也。请见综述研究论文”TiO2 Photocatalysis: A Historical Overview and Future Prospects“，该文参考了84篇重要原始论文，很有参考研究价值。 人们自然要问：光触媒（Photocatalyst）怎么用呢？这里需要分为两种情况：室内与室外。在室内，将二氧化钛纳米颗粒喷涂在墙壁上，在散射光在作用（强度要求大于1微瓦/平方厘米）下，利用瞬间产生的自由氢氧基HO（与活性氧O）与悬浮于空气中的各种有机毒素（细菌、病毒以及甲醛、苯等）发生氧化还原作用，最终产生无毒、无害的水（H2O）与二氧化碳（CO2），不产生任何”二次污染“，达到净化室内环境的目的。在室外，将其喷涂于建筑物的表面，在阳光（包括日常的散射光）的照射下，自然雨水（借助亲水性的”改性“）很容易将附着在建筑物墙壁上的尘土、杂质冲刷干净，使建筑物保持清新的原貌。现今，二氧化钛纳米产品净化环境的效果已经被无数的实际工程案例所证实。 说明：二氧化钛纳米结构需要做成”特定的形状“（正多面球体），以求提高其“光敏度”，达到净化的良好效果，做到这一切是很不容易的。室内净化环境需要一定的时间，时间长短与外界的许多因素有关，但是，最终的结果必定是让人满意的。

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