【光催化劑有哪些】光催化劑的應用 光催化劑的催化機理

光催化劑有哪些

常見的光催化劑多為金屬氧化物和硫化物,，如TiO2, ZnO,CdS,WO3等,，其中TiO2的綜合性能最好，應用最廣,。自1972年Fujishima和Honda發(fā)現(xiàn)在受輻照的TiO2上可以持續(xù)發(fā)生水的氧化還原反應,，并產生H2以來，人們對這一催化反應過程進行了大量研究,。結果表明,，TiO2具有良好的抗光腐蝕性和催化活性，而且性能穩(wěn)定,，價廉易得,，無毒無害，是目前公認的最佳光催化劑,。該項技術不僅在廢水凈化處理方面具有巨大潛力,，在空氣凈化方面同樣具有廣闊的應用前景。

光催化劑的應用

用光催化凈化技術去除空氣中的有機污染物具有以下特點：

1,、直接用空氣中的氧氣做氧化劑,，反應條件溫和（常溫 常壓）

2、可以將有機污染物分解為二氧化碳和水等無機小分子,，凈化效果徹底,。

半導體光催化劑化學性質穩(wěn)定，氧化還原性強，成本低,，不存在吸附飽和現(xiàn)象,，使用壽命長。光催化凈化技術具有室溫深度氧,，二次污染小,，運行成本低和可望利用太陽光為反應光源等優(yōu)點，所以光催化特別合適室內揮發(fā)有機物的凈化,，在深度凈化方面顯示出了巨大的應用潛力,。

光催化劑的催化機理

半導體光催化劑大多是n型半導體材料（當前以為TiO2使用最廣泛）都具有區(qū)別于金屬或絕緣物質的特別的能帶結構，即在價帶(ValenceBand,，VB)和導帶(ConductionBand,，CB)之間存在一個禁帶(ForbiddenBand,BandGap)。由于半導體的光吸收閾值與帶隙具有式K=1240/Eg(eV)的關系,，因此常用的寬帶隙半導體的吸收波長閾值大都在紫外區(qū)域,。當光子能量高于半導體吸收閾值的光照射半導體時，半導體的價帶電子發(fā)生帶間躍遷,，即從價帶躍遷到導帶,，從而產生光生電子(e-)和空穴(h )。此時吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負離子,，而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基,。而超氧負離子和氫氧自由基具有很強的氧化性，能將絕大多數(shù)的有機物氧化至最終產物CO2和H2O,，甚至對一些無機物也能徹底分解,。