光觸媒PHOTOCATALYSIS是光 Photo=Light + 觸媒(催化劑)catalyst的合成詞。光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，光觸媒是利用自然界存在的光能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)反應(yīng)所需的能量，來產(chǎn)生催化作用，使周圍之氧氣及水分子激發(fā)成氧化力的自由負(fù)離子。幾乎可分解所有對(duì)人體和環(huán)境有害的有機(jī)物質(zhì)及部分無機(jī)物質(zhì)，不僅能加速反應(yīng)，亦能運(yùn)用自然界的定侓，不造成資源浪費(fèi)與附加污染形成。代表性的例子為植物的"光合作用"，吸收二氧化碳，利用光能轉(zhuǎn)化為氧氣及有機(jī)物。

半導(dǎo)體光催化劑大多是n型半導(dǎo)體材料（當(dāng)前以為TiO2使用zui廣泛）都具有區(qū)別于金屬或絕緣物質(zhì)的特別的能帶結(jié)構(gòu),即在價(jià)帶(ValenceBand,VB)和導(dǎo)帶(ConductionBand,CB)之間存在一個(gè)禁帶(ForbiddenBand,BandGap)。由于半導(dǎo)體的光吸收閾值與帶隙具有式K=1240/Eg(eV)的關(guān)系,因此常用的寬帶隙半導(dǎo)體的吸收波長閾值大都在紫外區(qū)域。當(dāng)光子能量高于半導(dǎo)體吸收閾值的光照射半導(dǎo)體時(shí),半導(dǎo)體的價(jià)帶電子發(fā)生帶間躍遷,即從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶,從而產(chǎn)生光生電子(e-)和空穴(h+)。此時(shí)吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負(fù)離子,而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。而超氧負(fù)離子和氫氧自由基具有很強(qiáng)的氧化性,能將絕大多數(shù)的有機(jī)物氧化至zui終產(chǎn)物CO2和H2O,甚至對(duì)一些無機(jī)物也能*分解

光觸媒的作用

抗菌性：殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、綠膿桿菌、病毒等。

空氣凈化：分解空氣中有機(jī)化合物及有毒物質(zhì)：苯、甲醛、氨、TVOC等。

除臭：去除香煙臭、垃圾臭、生活臭等惡臭。

防霉防藻：防止發(fā)霉、防止藻類的產(chǎn)生,防止水垢的附著。

防污自潔：分解油污,自清潔。

光觸媒于1967年被當(dāng)時(shí)還是東京大學(xué)研究生的藤島昭教授發(fā)現(xiàn)。 在一次試驗(yàn)中對(duì)放入水中的氧化鈦單結(jié)晶進(jìn)行了光線照射，結(jié)果 發(fā)現(xiàn)水被分解成了氧和氫。這一效果作為 “ 本多 · 藤島效果 ” （Honda-Fujishima Effect）而*，該名稱組合了藤島教授 和當(dāng)時(shí)他的指導(dǎo)教師----東京工藝大學(xué)校長本多健一的名字。

由于是借助光的力量促進(jìn)氧化分解反應(yīng)，因此后來將這一現(xiàn)象中 的氧化鈦稱作光觸媒。 這種現(xiàn)象相當(dāng)于將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，以 當(dāng)時(shí)正值石油危機(jī)的背景，世人對(duì)尋找新能源的期待甚為殷切， 因此這一技術(shù)作為從水中提取氫的劃時(shí)代方法受到了矚目，但由 于很難在短時(shí)間內(nèi)提取大量的氫氣，所以利用于新能源的開發(fā)終 究無法實(shí)現(xiàn)，因此在轟動(dòng)一時(shí)后迅速降溫。

1992年*次二氧化鈦光觸媒研討會(huì)在加拿大舉行， 日本的研究機(jī)構(gòu)發(fā)表許多關(guān)于光觸媒的新觀念，并提出 應(yīng)用于氮氧化物凈化的研究成果。因此二氧化鈦相關(guān)的 數(shù)目亦zui多，其它觸媒關(guān)連技術(shù)則涵蓋觸媒調(diào)配的 制程、觸媒構(gòu)造、觸媒擔(dān)體、觸媒固定法、觸媒性能測 試等。以此為契機(jī)，光觸媒應(yīng)用于抗菌、防污、空氣凈 化等領(lǐng)域的相關(guān)研究急劇增加，從1971年至2000年6月 總共有10,717件光觸媒的相關(guān)提出申請(qǐng)。二氧化鈦 TiO 2 光觸媒的廣泛應(yīng)用，將為人們帶來清潔的環(huán)境、健 康的身體。

物體之長度為10