基本介紹
- 中文名：多相光催化技術
- 性能：化學活性，在光吸收、催化、敏感特性和磁性
自從1972年日本學者Fujishima和Honda在N型半導體TiO2單晶電極上發現水的光電催化分解制氫以來，多相光催化技術引起了國內外科技工作者的極大關注。在多相光催化反應所套用的半導體催化劑中，TiO2以其無毒、催化活性高、穩定性好以及抗氧化能力強等優點而備愛青睞。
抗菌劑的種類繁多，性能各異。按材料的性質來分，可分為無機、有機和生物抗菌劑三類。無機抗菌劑有ZnO、TiO2、沸石、磷灰石、磷酸鋯等多孔性物質以及銀、銅、鋅等金屬及其離子化合物。納米材料的表面積很大，因此它具有相當的化學活性，在光吸收、催化、敏感特性和磁性方面，其性能顯得尤為突出。多相光催化材料納米TiO2以其優異的抗菌性能成為開發研究的熱點之一。
納米TiO2光催化劑
性能特點及催化劑抗菌機理。納米級TiO2具有無毒、表面積大、廉價易得、光活性強、無腐蝕性等特點，因而受到廣泛關注。在適宜條件下，納米TiO2會產生“本多—騰島效應”，即能夠分解出帶負電的電子和帶正電的空穴，形成空穴—電子對。它們可以吸附溶解在TiO2表面的氧分子，氧分子俘獲電子形成O2，而空穴則將吸附在TiO2表面的H2O氧化成氫氧自由基，形成活性很強的羥基，從而藉助羥基殺滅有害菌，氧化分解有機物和無機空氣污染物。1997年初，東京大學的藤島昭教授等人經實驗證明，納米TiO2具有分解病原菌和毒素的作用；中國進行了TiO2光催化殺滅體外宮頸癌細胞試驗，宮頸癌細胞殺滅效果良好；Hatmann較詳盡地闡述了半導體光催化劑TiO2在分解有機物和無機空氣污染物套用情況。
國內外開展的套用研究概況。日本開發了具有抗菌作用的新型螢光燈，並於1997年商品化。該燈表面塗敷了光催化殺菌劑TiO2能分解燈表面的油漬、空氣中的菌類，消除異臭等，可望替代普通螢光燈。
由於納米TiO2具有抗菌、防鏽、分解異臭、防污、減少NO2含量等功能，據報導，在高速公路兩側和隧道內設定塗覆了納米TiO2的光催化板，可去除空氣中的氮氧化物，減輕汽車尾氣造成的危害。
由於盥洗室、衛生間等場合一般比較潮濕，容易滋生細菌，因此，開發衛生陶瓷是很必要的。陶瓷的燒結溫度很高（1100℃～1300℃），故只能添加高溫下穩定的無機抗菌劑。日本已開發出用納米TiO2被覆的抗菌陶瓷用品，其製造工藝是先將納米TiO2製成漿料塗在陶瓷表面上，高溫燒結即得到1μm厚的光催化納米TiO2
薄膜，在光照下，就能殺死其表面的細菌。這種陶瓷持久性、耐酸和耐鹼性好，是賓館、家庭等衛生設施抗菌除臭的理想陶瓷。
