光催化剂的种类包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、硫化镉等多种氧化物硫化物半导体。
光催化材料是指通过该材料、在光的作用下发生的光化学反应所需的一类半导体催化剂材料。
典型的天然光催化剂就是我们常见的叶绿素,在植物的光合作用中促进空气中的二氧化碳和水合成为氧气和碳水化合物。总的来说纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术,用于环境净化,自清洁材料,先进新能源,癌症医疗,高效率抗菌等多个前沿领域。
光催化是一种在光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质,光触媒是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量,来产生催化作用,使周围之氧气及水分子激发成极具氧化力的自由负离子。
几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质,不仅能加速反应,亦能运用自然界的定侓,不造成资源浪费与附加污染形成。最具代表性的例子为植物的"光合作用",吸收对动物有毒之二氧化碳,利用光能转化为氧气及水。
光催化的原理
光催化原理是基于光催化剂在光照的条件下具有的氧化还原能力,从而可以达到净化污染物、物质合成和转化等目的。
通常情况下,光催化氧化反应以半导体为催化剂,以光为能量,将有机物降解为二氧化碳和水。因此光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术,对室内空气质量的改善已得到国际学术界的认可。
光催化有机合成反应的特点如下:
①光是一种非常特殊的生态学上清洁的“试剂”;
②光化学反应条件一般比热化学要温和;
③光化学反应能提供安全的工业生产环境,因为反应基本上在室温或低于室温下进行;
④有机化合物在进行光化学反应时,不需要进行基团保护;
⑤在常规合成中,可通过插入一步光化学反应大大缩短合成路线。因此,光化学在合成化学中,特别是在天然产物、医药、香料等精细有机合成中具有特别重要的意义。
光催化剂的起源
光催化技术是在20世纪70年代诞生的基础纳米技术,在中国大陆我们会用光触媒这个通俗词来称呼光催化剂。典型的天然光催化剂就是我们常见的叶绿素,在植物的光合作用中促进空气中的二氧化碳和水合成为氧气和碳水化合物。总的来说纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术,用于环境净化,自清洁材料,先进新能源,癌症医疗,高效率抗菌等多个前沿领域。
世界上能作为光触媒的材料众多,包括二氧化钛(TiO2),氧化锌(ZnO),氧化锡(SnO2),二氧化锆(ZrO2),硫化镉(CdS)等多种氧化物硫化物半导体,其中二氧化钛(TitaniumDioxide)因其氧化能力强,化学性质稳定无毒,成为世界上最当红的纳米光触媒材料。