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〈二氧化鈦光觸媒(Titanium dioxide photocatalysis)〉-【化工字典-討論區-www.coi.tw 】

作者 : 化工字典
性別 : 男
文章主題 : 二氧化鈦光觸媒(Titanium dioxide photocatalysis) 人氣指數 : 2518
發表時間 :2012/10/8 上午 12:42:28   


二氧化鈦光觸媒(Titanium dioxide photocatalysis)

研究者: Akira Fujishima(藤嶋 昭)–日本東京理科大學校長、東京大學特別名譽教授、神奈川科學技術學院最高顧問

在過去幾個世紀以來,具有一金紅石和銳鈦礦結晶型態的二氧化鈦一直為人所知,直到上個世紀被發現可作為油漆中添加鉛的替代品,二氧化鈦才開始具有重要的商業價值,雖然有用但卻沒有一丁點化學上的研究興趣。直到1972年,一篇在”自然”期刊上所發表的文章[10],揭露了二氧化鈦不為人知的一面:可作為一個進行水光解來產生氫氣的催化劑,即使可產生的能源產量只有少量的0.4%;這是由當時在Kenichi Honda的指導下,Fujishima在博士期間所進行的研究,迄今已經有超過六千次的引用次數。


雖然Fujishima的研究並沒有為二氧化鈦帶來真正的商業應用,然而他的團隊在九十年代的持續探索,則挖掘出另一個由二氧化鈦的光催化性質所造成的表面超強親水性。換句話說,經由UV光的照射,可使它的表面產生永久性的變化,進而影響了它和水之間的作用力。二氧化鈦表面上的水滴,基於表面張力無法再維持圓球的形狀,進而崩垮形成一個均勻的薄膜;若是在一個垂直或傾斜的表面,則水滴會迅速地流走。Fujishima推測這超強親水性,可能是由而二氧化鈦上氧橋的形成所造成的。

當二氧化鈦表面經由光的照射,其光催化效應跟親水特性則同時被啟動,任何有機的化學物在接觸到表面後則進行分解,生成二氧化碳跟水,而這樣的過程在一般的常溫環境下就可進行。這個發現開啟了二氧化鈦可用於玻璃表層的塗佈和使用在汽車側後視鏡上,使其具有自潔能力的廣泛用途;在1998年,Fujishima更是使用了大腸桿菌,證明了其具有清潔被疾病病原體污染表面的潛在應用性。曾有人建議:使用二氧化鈦塗佈的表面,可用於協助消除空氣污染來維護環境,而日本現今已經開始在道路鋪設時使用這項技術。

基於”發現一被稱為Honda-Fujishima效應的二氧化鈦光催化性質”,Fujishima被推薦為潛在的諾貝爾獎角逐者。



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