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360度 菌 清 光 / 奈 米 光 觸 媒 是 什 麼 呢????...............
2013-11-14
光
光觸媒可發揮的功效仍在評估中，與它相關的研究工作卻已如火如荼地展開。現今科學家對光觸媒消滅微生物的能力已給予不錯的評價 觸媒（photocatalyst）是一種「利用光能，進行催化反應的觸媒」。使用前，會先把它塗布或噴灑在物體表面形成一層薄膜，再透過光能的啟動，與附在物體表面的外來物質產生氧化或還原作用，以達到除污、殺菌、抑菌或使物體表面清潔的目的。 從化學作用來看，光觸媒是一種半導體結晶材料，被光照射以後，材料中的電子會跳出來，並留下一個具有強大氧化能力的帶正電孔洞，這些電子與電洞在化學上稱為「電子洞對」。
當電子與空氣中的氧分子（O2）相遇時，即生成反應性很強的超級氧分子（˙O2-）﹔當電洞與空氣中的水氣（H2O）相遇時，會透過光化學反應搶奪水中氫氧基的電子，此時，失去電子的氫氧基立刻變成不安定的氫氧自由基（˙OH）。一旦不安定的氫氧自由基遇到外來的、附在物體表面上的有機物時，又會藉由搶奪對方電子的方式使自己趨於穩定。如此一來，有機物即被氧化，變成水和二氧化碳，消散在空氣中。
以光觸媒淨化水質，則從光化學反應中產生的氫氧自由基，也會與水中的不純物發生反應，變成水、二氧化碳或沉澱物。這整個過程，就像一場熱鬧有趣的搶電子遊戲。
氫氧自由基具有強烈的氧化作用，易破壞細胞膜、血管壁、蛋白質和基因，會使人體產生老化和疾病問題，因此有人擔心，在光觸媒反應中出現的氫氧自由基，是否會對人體造成傷害呢？一般而言，光觸媒反應是在物體表面發生，而氫氧自由基釋出到空氣中的可能性非常小，在光觸媒表面的濃度亦非常微弱，對人體應不致於造成傷害，不過相關問題仍需進一步確認。
光線問題
能夠利用大自然光源，使有害物質消失，且無二次污染，是光觸媒最具價值的地方。然而能激發光觸煤反應的最低能量是多少呢？這個答案與製造光觸媒的材料有關。適合作為光觸媒的材料必須具有半導體特性，例如氧化鋅（ZnO）、二氧化鈦（TiO2）、二氧化錫（SnO2）、硫化鎘（CdS）等都是，而所有材料中，又以二氧化鈦的氧化還原力較強，並具有化學性質穩定、對環境無害、材料價格低廉等優勢。所以，目前使用的光觸媒材料大都以二氧化鈦為主。
令人傷腦筋的是，欲使二氧化鈦光觸媒產生反應的光子，必須要有 3.2 電子伏特（ev）以上的能量，亦相當於波長 380 奈米（nm）以下的紫外線。這樣的啟動條件，讓光觸媒的應用受到了限制，也因此，如何擴大光源利用，使波長 400∼700 nm 的可見光也能激發光觸媒反應，成為科學家急欲突破的關卡。
陽光具有啟動能力
陽光中照到地表的近紫外線具有 1.0∼10 mW/cm2 的照度，此照度已達啟動光觸媒反應的能量。
