什么是光觸媒及光觸媒主要材料有哪些？

　　光觸媒是一種以納米級(jí)二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料的總稱，它涂布于基材表面，在光線的作用下，產(chǎn)生強(qiáng)烈催化降解功能：能有效地降解空氣中有毒有害氣體；能有效殺滅多種細(xì)菌，并能將細(xì)菌或真菌釋放出的毒素分解及無(wú)害化處理；同時(shí)還具備除臭、抗污等功能。

　　1972年，日本東京大學(xué)的本多建一教授和博士班學(xué)生藤島昭發(fā)現(xiàn)，用光照射二氧化鈦電極可進(jìn)行水的電解反應(yīng)。這就是***的“本多-藤島效應(yīng)”。

　　日本將類似這種可在光照下出現(xiàn)光催化效應(yīng)的化學(xué)材料命名為“光觸媒”。

　　國(guó)際學(xué)名
　?。≒hotocatalyst）= 光（Photo）+ 催化劑（catalyst）。
　　故也可以稱光觸媒為光催化材料。

　　光觸媒在光的照射下，會(huì)產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應(yīng)，將空氣中的水或氧氣催化成氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基（·OH）和超氧陰離子自由基（O2·）、活性氧（HO2·，H2O2）等具有極強(qiáng)氧化能力的光生活性基團(tuán)，這些光生活性基團(tuán)的能量相當(dāng)于3600K的高溫，具有很強(qiáng)的氧化性，

　　這些強(qiáng)氧化性基團(tuán)可強(qiáng)效分解各種具有不穩(wěn)定化學(xué)鍵的有機(jī)化合物和部分無(wú)機(jī)物，并可破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜和凝固病毒的蛋白質(zhì)載體。

　　光觸媒材料主要有納米TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2等，2000年以來(lái)又發(fā)現(xiàn)一些納米貴金屬（鉑、銠、鈀等）具有更好的光催化性能，但由于其中大多數(shù)易發(fā)生化學(xué)或光化學(xué)腐蝕，而貴金屬成本則過高，都不適合作為家居凈化空氣用光催化劑。

　　在所有的光觸媒材料中，納米TiO2不僅具有很高的光催化活性，且具有耐酸堿腐蝕、耐化學(xué)腐蝕、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，價(jià)格也適中，具有較高的性價(jià)比，因而市場(chǎng)上大多使用納米二氧化鈦?zhàn)鳛橹饕牧稀?

　　納米二氧化鈦（TiO2）是一種半導(dǎo)體，主要有銳鈦型（Anatase），金紅石型（Rutile）及板鈦型（Brookite）三種晶體結(jié)構(gòu)，其中：

　　板鈦型晶體穩(wěn)定性差，一般認(rèn)為不具備光催化活性。

　　銳鈦型晶體具有比金紅石型晶體更強(qiáng)的光催化性能，耐候性和附著性也很好，納米無(wú)機(jī)包覆穩(wěn)定，市場(chǎng)價(jià)格高于金紅石型晶體。

　　納米氧化鋅（ZnO）粒徑介于1-100 nm之間，是一種面向21世紀(jì)的新型高功能精細(xì)無(wú)機(jī)產(chǎn)品，表現(xiàn)出許多特殊的性質(zhì)，如非遷移性、熒光性、壓電性、吸收和散射紫外線能力等，利用其在光、電、磁、敏感等方面的奇妙性能，可制造氣體傳感器、熒光體、變阻器、紫外線遮蔽材料、圖像記錄材料、壓電材料、壓敏電阻、高效催化劑、磁性材料和塑料薄膜等。在橡膠、陶瓷、紡織、印染、國(guó)防工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

　　納米二氧化鋯（ZrO2）呈高純度白色粉末狀，無(wú)臭、無(wú)味。低溫時(shí)為單斜晶系，高溫時(shí)為四方晶型。具有高的折射率（折射率2.2）和耐高溫性。有良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性、高溫導(dǎo)電性和較高的高溫強(qiáng)度和韌性，具有良好的機(jī)械、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)。其中HT-ZrO-01為單斜晶型，HT-ZrO-02為四方晶型。納米氧化鋯顆粒尺寸微小、是很穩(wěn)定的氧化物，具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、耐高溫的性能，可用于功能陶瓷和結(jié)構(gòu)陶瓷，以及寶石材料。