二氧化钛光触媒杀菌效果之研究..ppt

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1、二氧化鈦光觸媒殺菌效果之研究Astudyondioxidephotocatalystandtheirbactericidaleffect指導老師：：陳文星老師學生：劉佳宜學號：9010808大綱光觸媒的簡介二氧化鈦的介紹二氧化鈦的殺菌效果實驗流程結果結論光觸媒（Photocatalyst）的介紹觸媒：半導體性的金屬氧化物機制：在受光激發後，在觸媒表面產生活性位置以進行光催化反應光觸媒材的條件化合物的價電子帶和導電帶的能距不能太大，且在光線照射下，激發電子由價電子跳躍至導電帶光觸媒的材料分類光觸媒固體(金屬氧化物，硫化物等

2、)TiO2、ZnO、Nb2O5、WO3、SnO2、ZrO2、SrTiO3、KTaO3、Ni-K4Nb6O17、CdS、ZnO、CdSe、GaP、CdTe、MoSe2、WSe2均一溶液之化合物(金屬錯合物等)[Ru(bpy)3]2+、Co錯合物、Rh錯合物、波非林誘導體(Zn、Al、Mg)光觸媒與熱觸媒之比較CatalysttypeFreeenergychangeofthereactionMainfactorsforthefunctionThermalcatalystOnlyforG＜0Enhancementofreac

3、tionrateorthechangeofreactionpaththroughinteractionwithcatalystsurfacePhoto-catalystEvenG＞0ispossibleGenerationofelectronsandholesbyexcitationofphotocatalystandtheirelectrontransferreaction光觸媒的應用功能產品空氣淨化空氣濾清器、壁紙、窗簾、油漆、過濾網、空調箱除臭磁磚、衛浴設備、水泥、外牆磚、玻璃殺菌、除臭毛巾、敷布、被單、掛軸除霧

4、鏡子、膠片水處理水族箱、石礫TiO2的介紹在暗處沒有任何反應性，在照光後即進行觸媒反應的一種物質強大的氧化還原能力、高化學穩定度及無毒的特性氧化反應速率：氧化鋅＞二氧化鈦＞氧化鎢＞鈦酸鋇TiO2的能階是3.2eV，相當於光的波長~400nm光+TiO2二氧化鈦光觸媒反應殺菌防污、自我清潔脫臭、淨化空氣防霧水處理(淨化)抗癌TiO2的應用ApplicationofTiO2photocatalyticfield.(Ⅰ)光電子與電洞的產生TiO2＋hν→e－＋h＋(Ⅱ)電子電洞的消耗h＋＋TiⅣOH→（TiⅣOH‧）＋e－

5、＋TiⅣOH→（TiⅢOH）e－＋TiⅣ→TiⅢ光觸媒光催化反應的原理：(Ⅲ)電子、電洞再結合與氫氧自由基的去活性e－＋（TiⅣOH‧）＋→TiⅣOHh＋＋（TiⅢOH）→TiⅣOHe－＋h＋→heat（TiⅣOH‧）＋＋S(inert)→非活性物質Θ⊕hv還原態TiⅣOH氧化態(TiⅣOH‧)＋TiⅢOHO2‧｛HO‧，HO2-，H2O2｝氧化態TiⅣOHO2H2O還原態TiO2光催化反應IlluminationofthereductionandoxidationonTiO2photocatalyst.二氧化鈦殺

6、菌效果1996年，出現有人因病原性大腸菌O157而死亡的大問題光觸媒無法一次就分解大量物質，對於慢慢增加的東西，有很大的效果二氧化鈦光觸媒不只可以殺死細菌，也可分解其殘骸使用blacklightlamp微弱的紫外光(λ=365nm)，來激發二氧化鈦產生電子與電洞，在開始反應30分鐘後，就有90%以上的殺菌效果，1小時之後100%的殺菌率殺菌原理還原反應：O2＋e–→OO＋H＋→HO2‧HO2‧＋e–＋H＋→H2O2氧化反應：OH–＋h＋→HO‧HO‧＋HO‧→H2O2二氧化鈦與基材的相接Formationofche

7、micalbondingbetweenthecoatingfilmandthesubstrate.實驗流程大腸桿菌活化配置液體培養基將菌體加入無菌水成為實驗用的大腸桿菌溶液將3ml菌液加到TiO2之薄膜上且照UV光取0.1ml的菌液劃開在固體培養基上觀察菌落的生長情形，來得知其殺菌效果大腸桿菌的生長曲線16-24小時，其活性最大，故取此時間內的大腸桿菌測試二氧化鈦不照光的殺菌效果二氧化鈦照光後的效果在照光1.5hr後，95%的殺菌效果2小時後完全分解大腸桿菌殺菌效果與光源距離之關係圖近距離的光源照射，有較佳的殺菌效果相對

8、濕度對殺菌效果的關係圖結論二氧化鈦經照光後具殺菌效果二氧化鈦近距離的光源照射，可得較佳的殺菌效果反應環境的濕度改變對殺菌效果無明顯的影響參考資料AndersHagfeldtandMichaelGratzel，1995，Chem.Rev.，Vol.95，pp.49～68。Amyl.Linsebigler，Guangqu