Контакты
Мировой опыт применения TiO2
Многофункциональное стекло
    Многофункциональное стекло
       Высокое светопропускание
       Механическая прочность
       * Самоочищение поверхности
       Солнцеотражение
       Энергосбережение
Новые разработки
Объекты
Разное
События и новости
Статьи
Технологии


Поиск:     
искать в найденном

Главная Контакты О предприятии Наши партнеры
Главная : Многофункциональное стекло : Многофункциональное стекло : Самоочищение поверхности :

Фотокаталитическая реакция
увеличить...

Фотокаталитическая реакция




 




TiO2 - полупроводниковое соединение. Согласно современным представлениям, в таких соединениях электроны могут находиться в двух состояниях: в свободном и связанном.
В первом случае, электроны движутся по кристаллической решетке, образованной катионами Ti+4 и анионами кислорода О2-.
Во втором случае, основном электроны связанны с каким-либо ионом кристаллической решетки и участвуют в образовании химической связи. Для перевода электрона из связанного состояния в свободное необходимо затратить энергию не менее 3.2 эВ. Эта энергия может быть доставлена квантами света с длинной волны <390 нм. Таким образом, при поглощении света в объеме частицы TiO2 рождаются свободный электрон и электронная вакансия. В физике полупроводников такая электронная вакансия называется дыркой.

Электрон и дырка - достаточно подвижные образования и, двигаясь в частице полупроводника, часть из них рекомбинирует, а часть выходит на поверхность и захватывается ею.

Захваченные поверхностью электрон и дырка являются вполне конкретными химическими частицами. Например, электрон - это вероятно, Ti3+ на поверхности, а дырка локализуется на решетчатом поверхностном кислороде, образуя О-, Таким образом на поверхности оксида образуются чрезвычайно реакционноспособные частицы. В терминах окислительно-восстановительных потенциалов реакционная способность электрона и дырки на поверхности TiO2 характеризуется следующими величинами: потенциал электрона ~ - 0.1 В, потенциал дырки ~ +3 В относительно нормального водородного электрода.

При этом могут образовываться такие мощные окислители, как О- и ОН - радикалы. Основным же каналом исчезновения электрона являются реакции с кислородом. Дырка реагирует либо с водой: либо с любым адсорбированным органическим ( в некоторых случаях и неорганическим) соединением. OH - радикал или О- также способны окислить любое органическое соединение. И таким образом, поверхность TiO2 под действием света становиться сильнейшим окислителем.


 Органические загрязнения, бактерии и вирусы, осаждаются на поверхности фотокатализатора ТiО2, нанесенного на стекло. Под действием УФ света, диапазона А они окисляются до углекислого газа и воды.

OH - радикал или О- также способны окислить любое органическое соединение. И таким образом, поверхность TiO2 под действием света становиться сильнейшим окислителем.