什麼是光觸媒, 納米光觸媒呢?

光觸媒是什麼 ？

　

觸媒是什麼？
　

在某一個反應中，反應物 A 經過一定的程序後，反應形成產物 B。在這一個反應裡，A 要變成 B 時，需要克服一定的能障，我們稱之為活化能。

當活化能太高時，反應無法進行。為了降低反應的能障，可以加入一些稱為「觸媒」〈或稱催化劑〉的物質，促進反應進行，使 A 較容易變成 B。但反應後，觸媒本身並不會消耗。

所以觸媒就是：某種促進或催化化學反應進行，但反應前後不會消耗的特定化學物質。

　

光觸媒需要什麼樣的光？
　

光觸媒要在照光的環境下，吸收了足夠的能量，才會產生催化作用，以刺激化學反應進行。基本上在黑暗中，光觸媒是不會作用的。

那麼，光觸媒需要什麼樣的光？什麼樣的光才能提供光觸媒足夠的能量？由於光能與波長成反比，對目前主要的光觸媒材料----二氧化鈦〈〉而言，它所需要的光是在紫外光範圍，其能量必須大於 3.2 個電子伏特〈eV〉，也就是波長須小於可見光的範圍。當照射的光能量不足時，無法刺激光觸媒進行光化學反應，以致光觸媒的所有效應都無法顯現。

太陽光中大概有百分之五的光是在紫外光範圍，所以在陽光照射下，光觸媒可充分進行光化學反應，發揮其潔淨功效。

2007-01-13 10:11:56 補充：
什麼是光觸媒催化劑,或俗稱觸媒,是種化學物質其本身能降低化學反應所需要的能量 (活化能), 而促使化學反應的發生或加速反應的速率，但 觸媒自己卻不發生變化，不會減少；這種使反應發生或是加速反應速度的效應就稱為催化 光觸媒而光觸媒(Photo catalysis) 則是在光源照射下利用特定波長光源的能量來產生催化的作用，使周圍之氧氣及水分子激發成極具活性的 · OH- 及 · O2- 自由離子基，這些氧化力極強的自由基幾乎可分解所有對人體或環境有害的有機物質及部分無機物質，光催化反應可以用下圖簡要的來說明

2007-01-13 10:12:38 補充：
光觸媒材料 可用來作為光觸媒的化合物有TiO2，ZnO，Nb2O5，WO3，SnO2，ZrO2等氧化物及CdS，ZnS等硫化物，但其中二氧化鈦(Titanium Dioxide，TiO2)因為期具有強大的氧化還原能力，化學穩定度高及無毒的特性，而最常被使用來做為光催化劑或實驗的物質。TiO2 為 N 型半導體，其在分子的結構中屬閃鋅晶格，其中鈦原子具有２２個電子，利用外圍3d 軌域的４個價電子與氧原子形成共價鍵 (Covalent Bond)。

2007-01-13 10:12:54 補充：
在自然界中，二氧化鈦以銳鈦礦(Anatase)、金紅石 (Rutile)及板鈦礦 (Brookite)三種結晶組態存在。其中最常見及最廣泛使用的是前面兩種組態，後者則極為罕見。用來作為光觸媒材料的二氧化鈦為銳鈦礦結晶或銳鈦礦與金紅石的混合結晶；而一般廣泛被使用來作 為工業顏料的鈦白粉則為金紅石結晶。這兩種不同用途的TiO2 的比較如下表所示

2007-01-13 10:13:12 補充：
　　 光催化級 顏料級 顆粒粒徑, nm (10-9 m) 0.5~20 210 比表面積, cm2/g 200 8 密度, cm3/g 3.9 4.2 ※註：奈米(nm)=10-9m當物分散成很微小顆粒時(奈米級)，可以發揮強大之功效。

2007-01-13 10:13:48 補充：
光觸媒的英文是：Photo-catalyst，香港及內地一般譯作光合催化劑或光催化劑。光觸媒是一種乳白色或淡黃色的液體，化學名稱為「二氧化鈦」。

2007-01-13 10:16:20 補充：
當受到陽光或普通燈光照射，二氧化鈦粒子表面產生電子和電洞對，催化空氣中的H2O及CO2等分解出氫氧自由基及超級氧化離子，能分解細菌、病毒、黴菌等，其殺菌能力比臭氧、消毒火酒或漂白水還要強數十個百分點至一倍以上。

2007-01-13 10:16:32 補充：
淨化空氣=空氣中滿佈微塵粒子，也充斥著無數的細菌、病毒和黴菌。這些有害物質都會使人出現疲倦、難於集中精神，嚴重者會出現嘔心、煩躁和降低免疫力等現狀。光觸媒能分解空氣中囤積的各種有機化合物質，達到淨化空氣的功能。持久力強=光觸媒在使用前後並不會變化，能在材料表面行成永久的防汙膜。除臭=自潔，無毒性。參考資料: www.nanolife.com.hk/about_tech_lightcatalyst.shtml

2007-01-13 10:17:31 補充：
光觸媒〔TiO2〕 　　鈦為地殼元素中第四大元素，二氧化鈦即為其氧合物之一。二氧化鈦本身即是一種催化劑，觸媒本身能降低化學反應的能量，而促使化學反應或加快其反應速度，但本身卻不因化學反應而產生變化或破壞本體結構。　　TiO2 本身為N型半導體，在自然界中TiO2 中以銳鈦礦〔A-type〕、金紅石〔R-type〕及板鈦礦〔B-type〕，其中最為世上廣泛使用的是A-type及B-type採單獨使用或以兩者混合來作為工業顏料〔鈦白粉〕，食品添加物（已經美國FDA 食品檢驗中心認可）、化粧品（UV 吸收劑）。

2007-01-13 10:18:21 補充：
http://hk.wrs.yahoo.com/_ylt=A8tU33cbQahF388A.9.zygt.;_ylu=X3oDMTB2bDEyNXM5BGNvbG8DdwRsA1dTMQRwb3MDNwRzZWMDc3IEdnRpZAM-/SIG=12337lgvq/EXP=1168741019/**http://ec5.any.com.tw/little/faq2.php?bpid=18^^

光觸媒的英文是：Photo-catalyst，香港及內地一般譯作光合催化劑或光催化劑。光觸媒是一種乳白色或淡黃色的液體，化學名稱為「二氧化鈦」。顧名思意，光觸媒是一種與光一起產生催化作用的物質，基本原理源於納米級二氧化鈦經光線照射下產生的一種光催化作用。由於光觸媒具有穩定的分子形態，所以本身不會被分解或改變。

光觸媒

化學中，光觸媒指的是能夠加速光化學反應的催化劑。

常用的光觸媒有磷化鎵(GdP)、砷化鎵(GdAs)等等。最廣泛使用的是二氧化鈦，它能靠光的能量來進行消毒、殺菌。 由於光觸媒環保又實用，所以全世界已開始實行光觸媒的開發試驗。

原理
當原子的電子吸收一定的能量後，會躍升到傳導帶（conduction hole）。光觸媒就是利用此特點，針對不同的光觸媒使用不同波長的光照射，讓他們的在價電子帶（valence band）電子躍升，而原本電子存在的地方就會變成一個帶正電的電洞。電洞具有極高的氧化能力。

水會解離成氫氧離子（OH-）和氫離子（H-）：

H20↔H++OH-

在光觸媒顆粒表面的氫氧離子會被電洞氧化成氫氧自由基（OH·），而氫氧自由基會從其他的有機物搶電子，被搶走電子的有機物會因為失去鍵結能力而降解成為更小的分子，如二氧化碳、水。

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