光触媒
Đã gửi: Sáu T9 10, 2004 9:59 am
Trong thế giới tự nhiên, chúng ta đều biết rằng thực vật sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời trong quá trình quang hợp để tạo ra chất diệp lục, hay là quá trình hấp thu CO2 và thải ra khí Oxy. Đây là một ví dụ của việc sử dụng ánh sáng mặt trời làm chất xúc tác.
Dưới đây chúng ta sẽ xem xét một trong những ứng dụng của chất xúc tác là ánh sáng trong đời sống.
Hình trên miêu tả nguyên lý ứng dụng oxit titan để làm sạch bề mặt của các công trình kiến trúc, cửa kính,...dưới tác dụng của ánh sáng.
① Khi tia tử ngoại phát ra từ ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng của các thiết bị chiếu sáng chiếu lên bề mặt của lớp oxit titan, các điện tử sẽ được giải phóng khỏi lớp oxit titan này
② Vị trí nơi các điện tử được giải phóng bây giờ sẽ trở thành các lỗ hổng tích điện dương. Các lỗ hổng này sẽ hút các điện tử có trong ion OH- của không khí. Các ion này sẽ trở thành những gốc OH mất ổn định.
③ Các gốc OH này sẽ có tính oxy hóa rất cao, vì thế chúng sẽ hút lấy các điện tử của các chất hữu cơ tồn tại xung quanh nó để đạt được trạng thái ổn định. Nhờ vậy mà các chất hữu cơ bị phân hủy. Phản ứng này tương đương với việc đốt cháy chất hữu cơ đó ở nhiệt độ 30 nghìn độ C.
④ Bước cuối cùng là chất hữu cơ bị phân hủy thành CO2 và nước, phát tán vào không khí.
Một phương pháp làm sạch môi trường hoàn toàn tự nhiên, tiết kiệm.
Ngoài khả năng oxy hóa mạnh như trên của oxit titan, nó còn có khả năng hút ẩm khi chiếu ánh sáng mặt trời vào. Có nghĩa là khi ta phun nước vào bề mặt đã được quét một lớp oxit titan thì nước sẽ lan tỏa đều ra bốn phía, chui xuống phía dưới các lớp bụi bẩn và rửa sạch các lớp bụi này mà không cần phải dùng rẻ lau. Tận dụng đặc tính này cho các lớp kính trên nhà cao tầng chúng ta có thể giữ cho kính luôn luôn sạch nhờ vào mặt trời và mưa. Thật tuyệt vời.