风淋室厂家为您讲解TiO2的光催化作用机理

风淋室厂家为您讲解光氢离子空气净化器TiO2的光催化作用机理：

TiO2 属N 型半导体, 半导体粒子具有能带结构, 其电子结构是由一个满的低能价带和一个空的高能导带构成, 价带和导带之间存在禁带, 当用能量等于或大于带隙能的短波光( 尤其是紫外线) 照射半导体时, 电子就可从价带激发跃迁至导带, 在价带上产生相应的空穴, 空穴在电场作用下分离并迁移到粒子表面。光生空穴具有极强的得电子能力, 能将其表面吸附的OH

-和H2O 分子氧化成羟基自由基·OH, 而强氧化性的·OH 自由基将有机物氧化并降解为CO2 和H2O 。

过羟基·OOH 和双氧水H2O2 都可与生物大分子反应, 直接损害或通过一系列氧化链式反应而对生物细胞结构引起广泛的损伤性破坏, 以此杀灭细菌并使之分解。半导体内产生的电子-空穴对发生着分离、被俘获与复合的竞争, 电子与空穴复合的几率越小, 光催化活性越高。纳米粒子由于量子尺寸效应, 能级分立能隙变宽, 使电子、空穴具有更高的氧化还原电位,光催化活性提高;尺寸越小, 电子与空穴迁移到表面的时间和距离越短, 复合的几率越小;比表面积的增加有利于反应物的吸附, 使反应几率增大。因此, 具有光催化性能的TiO2 必须是纳米级的。TiO2 有锐钛矿、金红石、板钛矿三种晶型, 其中板钛矿较难人工合成, 而锐钛矿和金红石可人工合成, 并在光催化研究中被广泛应用。由于锐钛矿型TiO2 带隙能( 3 .2 eV) 高于金红石型TiO2( 3 .0 eV) ,其表面羟基含量也高于金红石型, 且其晶体结构不如金红石型的稳定。因此, 具有光催化性能的TiO2必须是高活性锐钛矿型粉末。