納米光催化劑

納米光催化劑是污染物的剋星，其作用機理簡單來說（如下圖所示）就是：納米光催化劑在特定波長的光的照射下受激生成"電子一空穴"對（一種高能粒子），這種"電子一空穴"對和周圍的水、氧氣發生作用後，就具有了極強的氧化－還原能力，能將空氣中甲醛、苯等污染物直接分解成無害無味的物質，以及破壞細菌的細胞壁，殺滅細菌並分解其絲網菌體，從而達到了消除空氣污染的目的。　具體來說在光照下，如果光子的能量大於半導體禁頻寬度，其價帶上的電子（e-）就會被激發到導帶上，同時在價帶上產生空穴（h+）。光生空穴有很強的氧化能力，光生電子具有很強的還原能力，它們可以遷移到半導體表面的不同位置，與表面吸附的污染物發生氧化還原反應。
採用納米半導體粒子作為光催化劑的理論基礎在於：一方面，量子尺寸效應會使半導體能隙變寬，導帶電位變得更負，而價帶電位變得更正。這便使其獲得了更強的氧化還原能力； 另一方面，納米粒子的比表面積遠遠大於常規材料，一粒大米粒大小的納米材料其表面積會相當於一個足球場那么大，高比表面使得納米材料具有強大的吸附污染物的能力，這對提高催化反應的速度是十分有利的；而且，粒徑越小，電子與空穴複合幾率越小，電荷分離效果越好，從而導致催化活性的提高。
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