光催化

催化反應

光觸媒的作用

抗菌性：殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、

綠膿桿菌、病毒等。

空氣淨化：分解空氣中有機化合物及有毒物質：苯、甲醛、氨、TVOC等。

除臭：去除香菸臭、垃圾臭、生活臭等惡臭。

防霉防藻：防止發霉、防止藻類的產生，防止水垢的附著。

防污自潔：分解油污、自清潔。

光觸媒的特性

.安全性

作為食品藥品添加劑，經過美國FDA認證，使用非常安全（需要說明的此處應該指微米及以上尺度的二氧化鈦，其他材料的光觸媒或是更小尺度的二氧化鈦的安全性並未得到嚴格認證）。

.持久性

由於光觸媒只是提供了反應的場所，它本身並不參與化學反應，所以它的作用效果是持久的（在存在大量礦物質的情況下，也存在鈍化的可能。比如對硬水處理是可能發生碳酸鈣等水垢沉積時作用效果會很快下降）。

當前進展

光觸媒於1967年被當時還是東京大學研究生的藤島昭教授發現。在一次試驗中對放入水中的氧化鈦單結晶進行了光線照射，結果發現水被分解成了氧和氫。這一效果作為 “ 本多 · 藤島效果 ” （Honda-Fujishima Effect）而聞名，該名稱組合了藤島教授和當時他的指導教師----東京工藝大學校長本多健一的名字。

由於是藉助光的力量促進氧化分解反應，因此後來將這一現象中的氧化鈦稱作光觸媒。這種現象相當於將光能轉變為化學能，以當時正值石油危機的背景，世人對尋找新能源的期待甚為殷切，因此這一技術作為從水中提取氫的劃時代方法受到了矚目，但由於很難在短時間內提取大量的氫氣，所以利用於新能源的開發終究無法實現，因此在轟動一時後迅速降溫。

1992年第一次二氧化鈦光觸媒國際研討會在加拿大舉行，日本的研究機構發表許多關於光觸媒的新觀念，並提出套用於氮氧化物淨化的研究成果。因此二氧化鈦相關的專利數目亦最多，其它觸媒關連技術則涵蓋觸媒調配的製程、觸媒構造、觸媒擔體、觸媒固定法、觸媒性能測試等。以此為契機，光觸媒套用於抗菌、防污、空氣淨化等領域的相關研究急劇增加，從1971年至2000年6月總共有10,717件光觸媒的相關專利提出申請。二氧化鈦 TiO2光觸媒的廣泛套用，將為人們帶來清潔的環境、健康的身體。

物體之長度為10 -6 米稱為微米(Micrometer; mm)，10 -9 米稱為納米(Nanometer; nm)。各種套用材料也將由微米逐漸進入納米時代。納米材料由晶粒1~100nm大小的粒子所組成。粒徑極為微細，具有極大的比表面積，且隨著粒徑的減少，表面原子百分比提高。在表面上由於大量原子配位的不完全而引起高表面能的現象。表面能量占全能量的比例大幅提高，使納米材料具吸附、光吸收、熔點變化等特性。利用納米超微粒子技術與特性，研發出材料本身在反應時完全不參與作用，卻可促進並提高反應能量，以催化目標反應的觸媒技術已運用於環境清潔作用上，促使有害或有毒物質加速反應成為穩定而無害物質，達到環保效果。

光催化

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