Принцип действия фотокатализа - NDmedShop

Принцип действия фотокатализа

Принцип действия фотокатализа

Сущность метода состоит в окислении веществ на поверхности катализатора под действием мягкого ультрафиолетового излучения диапазона А. Все реакции протекают при комнатной температуре,токсичные примеси воздуха не накапливаются на фильтрах, а полностью инактивируются и окисляются до простейших составляющих – двуокись углерода ,вода и атмосферный азот. Вредные органические и неорганические загрязнители, бактерии и вирусы, адсорбируются на поверхности фотокатализатора, нанесённого на пористый носитель (фотокаталитический фильтр). В качестве фотокатализатора используется модифицированный диоксид титана (TiO2 ) * . 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 решётке, образованной катионами Ti+4 и анионами кислорода О2 -. Во втором случае, в основном электроны связанны с каким-либо ионом кристаллической решётки 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 320–400 нм. Таким образом, при поглощении света в объёме 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 полу- проводника, часть из них рекомбинирует, а часть выходит на поверхность и захватывается ею.