光催化又叫光催化氧化或光氧催化，是在催化劑作用下進(jìn)行的光氧化反應(yīng)。光催化能將有機(jī)污染物*分解為二氧化碳、水和無(wú)機(jī)水分子物質(zhì)。環(huán)境中常見(jiàn)的催化劑為二氧化鈦(TiO2)，大氣顆粒物中含有此成分，可催化烴類化合物發(fā)生光催化氧化反應(yīng)。

　　光催化技術(shù)應(yīng)用

　　光催化氧化技術(shù)發(fā)展至今，主要形成了兩大應(yīng)用研究方向，即太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化光催化和環(huán)境光催化。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化光催化，主要用于新能源的開(kāi)發(fā)，主要途徑是利用太陽(yáng)能光解水制備氫氣。

　　由于氫能源屬于綠色能源，具有無(wú)污染、熱值高、可再生利用等優(yōu)點(diǎn)，能有效替代污染重、數(shù)量有限且不能再生利用的石油能源，為能源危機(jī)提供了新的解決方式。環(huán)境光催化研究起步較晚，但隨著性環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，現(xiàn)已成為光催化氧化技術(shù)的研究ZD。下面主要介紹環(huán)境光催化氧化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀。

　　1、自潔凈技術(shù)

　　利用光催化氧化實(shí)現(xiàn)自潔凈，主要是通過(guò)制備光催化膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。日本板硝子(株)玻璃建材公司研制了“Clearact”牌光催化自潔凈玻璃，通過(guò)利用光催化劑的分解、親水化能力和利用雨水的自潔凈作用，能夠長(zhǎng)期保持窗玻璃的美觀。同時(shí)日本的許多公司的科研部門還研制出了光催化氧化防污鋁板、光催化氧化隔音墻等實(shí)用材料。

　　2、防霧技術(shù)

　　隨著YL科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，裝備了內(nèi)窺鏡的外科手術(shù)設(shè)備的發(fā)展非常顯著。在運(yùn)用內(nèi)窺鏡進(jìn)行的手術(shù)中，若視野障礙會(huì)成為危及患者生命的重大問(wèn)題。

　　日本自治醫(yī)科大學(xué)的大平猛等和東京大學(xué)的橋本和人等合作，開(kāi)發(fā)了采用TiO2涂膜玻璃的防霧裝置，成功的確保了良好的內(nèi)窺視野。與之相似的，在雨天駕車時(shí)，反射鏡上沾上雨滴會(huì)降低后方視辨性。這主要是由于鏡片水的浸潤(rùn)性不好，導(dǎo)致水以球狀的水滴狀態(tài)附著，造成表面起霧。

　　3、KJ技術(shù)

　　光催化劑TiO2能夠降解有機(jī)物及無(wú)機(jī)物，同時(shí)還具有一定的殺菌功能。日本東京大學(xué)工學(xué)部的藤道昭等人經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，納米二氧化鈦對(duì)膿桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等有強(qiáng)殺死能力。

　　光催化劑TiO2在紫外光照條件下產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，并與空氣中O2和H2O分子作用產(chǎn)生·OH、H2O2等。由于空穴、·OH、H2O2等有強(qiáng)氧化能力，可抑止如綠膿桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄糖菌、沙門氏菌、芽枝菌及曲霉菌等細(xì)菌的生長(zhǎng)。

　　4、廢水凈化

　　研究發(fā)現(xiàn)，光催化劑TiO2在廢水凈化方面應(yīng)用非常廣泛，鹵代脂肪烴、鹵代芳烴、有機(jī)酸類、硝基芳烴、取代苯胺、多環(huán)芳烴、雜環(huán)化合物、烴類、酚類、染料、表面活性劑、農(nóng)藥等都能有效地進(jìn)行光催化氧化反應(yīng)，Z終生成無(wú)害的無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)。

　　如以有機(jī)磷的光催化氧化降解反應(yīng)為例，在TiO2的懸濁液中，通過(guò)紫外光作用，有機(jī)磷可實(shí)現(xiàn)*無(wú)機(jī)化，并能定量的生成PO3。另外，含硫有機(jī)物在TiO2光催化氧化作用下也可實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)化，其中硫定量氧化為SO2。

　　5、空氣凈化

　　環(huán)境污染日益突出，空氣質(zhì)量問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。室內(nèi)裝飾、裝修材料如油漆及其溶劑、木材防腐劑、涂料、膠合板等常溫下可釋放出甲苯、苯、二甲苯、甲醛等多種VOCs。日常生活中使用的化妝品、除臭劑、殺蟲(chóng)劑、各種洗滌劑等也導(dǎo)致大量VOCs向大氣中釋放。

　　VOCs成分復(fù)雜，且多數(shù)具有較大毒性，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生較大危害，并且多種VOCs同時(shí)作用于人體時(shí)會(huì)有累積效應(yīng)。光催化實(shí)際上許多氣態(tài)污染物如VOCs都可以借助光催化法在氣相中直接處理或與液相分離后在進(jìn)行氧化降解，從而使污染得到治理。