風淋室廠家爲您講解TiO2的光催化作用機理

風淋室廠家爲您講解光氫離子空氣淨化器TiO2的光催化作用機理：

TiO2 屬N 型半導體, 半導體粒子具有能帶結構, 其電子結構是由一個滿的低能價帶和一個空的高能導帶構成, 價帶和導帶之間存在禁帶, 當用能量等於(yú)或大於(yú)帶隙能的短波光( 尤其是紫外線) 照射半導體時, 電子就可從價帶激發躍遷至導帶, 在價帶上産生相應的空穴, 空穴在電場作用下分離並(bìng)遷移到粒子表面。光生空穴具有極強的得電子能力, 能将其表面吸附的OH

-和H2O 分子氧化成羟基自由基·OH, 而強氧化性的·OH 自由基将有機(jī)物氧化並(bìng)降解爲CO2 和H2O 。

過羟基·OOH 和雙氧水H2O2 都可與生物大分子反應, 直接損害或通過一系列氧化鏈式反應而對生物細胞結構引起廣泛的損傷性破壞, 以此殺滅細菌並(bìng)使之分解。半導體内産生的電子-空穴對發生著(zhe)分離、被俘獲與複合的競争, 電子與空穴複合的幾率越小, 光催化活性越高。納米粒子由於量子尺寸效應, 能級分立能隙變寬, 使電子、空穴具有更高的氧化還原電位,光催化活性提高;尺寸越小, 電子與空穴遷移到表面的時間和距離越短, 複合的幾率越小;比表面積的增加有利於反應物的吸附, 使反應幾率增大。因此, 具有光催化性能的TiO2 必須是納米級的。TiO2 有銳钛礦、金紅石、闆钛礦三種晶型, 其中闆钛礦較難人工合成, 而銳钛礦和金紅石可人工合成, 並(bìng)在光催化研究中被廣泛應用。由於銳钛礦型TiO2 帶隙能( 3 .2 eV) 高於金紅石型TiO2( 3 .0 eV) ,其表面羟基含量也高於金紅石型, 且其晶體結構不如金紅石型的穩定。因此, 具有光催化性能的TiO2必須是高活性銳钛礦型粉末。