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經安居樂銳鈦型納米光催化材料加工后的表面,通過光氫離子照射后氧化還原反應反復進行。在環境凈化中使用二氧化鈦時,周圍存在空氣,空氣中必有氧氣和水,而氧氣和水積極參與了反應結構。
納米光催化反應是因光子照射納米鈦后引起的。它又被稱為光固體表面反應、光固體接口反應。 納米鈦吸收光氫離子發生管照射出的光子后,氧化鈦內部生成電子與空穴,擴散到表面的電子與空穴能參與光催化反應,納米鈦表面能獲得越多的電子與空穴,反應的效果越好。
經研究,納米鈦顆粒尺寸與光催化活性有著密切的關系,納米鈦表面催化劑粒子顆粒較小時體系的比表面積較大,有利于光催化反應在催化劑表面進行。當納米鈦晶粒尺寸由30納米減小到10納米時,其光催化的活性提高了近45%以上,光氫離子凈化模塊納米鈦表面的晶粒一般控制在10~15納米之間,這樣使得反應活性變得很強,因而光催化反應會頻頻不斷發生。由于安居樂納米鈦晶粒越小而其比表面積越大,比表面積越大,其受光面就越大,形成的電子空穴對越多,所以表現出的光催化效率越高。
形成的空穴,光氫離子凈化段產生出強力氧化能力,與納米鈦表面起氧化反應后,生成氫氧自由基等多種強氧化性物質。
氫氧自由基擁有很高的氧化能力,能與有機化合物起氧化反應,在有氧氣的情況下,以上公式的反應過程為:有機化合物中間體的原子團與氧氣分子產生原子團連鎖反應,氧氣被耗費,最終有機化合物被分解,變成二氧化碳和水。
另一方面,電子則與附在表面的氧氣起還原反應后,生成超氧化物負離子。
超氧化物負離子附于氧化反應的中間體形成氧化物,或通過二氧化氫變成水。另外在空氣中,還生成,直接促進有機物的炭結合。
導致細菌、臭氣產生的物質為有機物。當有機物的濃度變高時,空穴在有機化合物的氧化反應中被使用的機會就更高,相反空穴與電子這一對同甘共苦的伙伴再結合的比率卻減少。像這樣,在空穴被充分利用的條件下,還原過程中,電子容易移向氧分子,從而大大促進光催化的效率。
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