二氧化鈦 | 合法藥品大搜索

2013年10月28日—二氧化鈦（Titaniumdioxide）又名氧化鈦或鈦白，俗稱鈦白粉。二氧化鈦在大自然中存在於有名的礦石中如金紅石、銳鈦礦和板鈦礦，且近來在巴伐利亞里斯隕石 ...

環保新尖兵—二氧化鈦光催化反應及應用 國立臺灣大學環境工程學研究所 楊政憲

二氧化鈦的光催化反應

二氧化鈦 (Titanium dioxide, TiO2)在適當波長之光照射後，其物理結構中價電帶 (valence band)的電子會被激發至導電帶 (conduction band)，形成自由電子 (electron, e– )，價電帶的電子受激發脫離後，將形成電洞 (electron hole, h+)，使原子電荷達到平衡。當二氧化鈦表面的電子 (TiO2( ))與污染物 (Mn+)發生光還原反應，使之還原成價數較低的狀態 (M(n-m)+, n：污染物之價數；n-m：表示經過m次分解後污染物之價數)，其反應機制如下 [1]：

此時，二氧化鈦表面的電洞 (TiO2( ))可將有機污染物分解產生中間產物、二氧化碳與水，其反應機制如下：

其中，S為有機物質 (organic substrate)；I為有機中間體 (organic intermediate)，有機中間體可以繼續與二氧化鈦反應分解。

另一方面，塗佈二氧化鈦之材料表面電子會與表面吸附的氧氣結合，發生還原反應；而表面的電洞將與水中之氫氧根離子發生氧化反應，光觸媒就是利用這些反應產生的強氧化還原劑進行氧化還原反應，促使化合物分解 [2]，其反應機制如下圖所示：

二氧化鈦光觸媒之應用

1.去除廢水中之有毒物質

二氧化鈦可用來降解廢水，因此可將二氧化鈦固定在玻璃、陶瓷或金屬表面上，將含有毒化物質之工業廢水通過表層鍍有二氧化鈦之材料進行降解反應。除此之外，在生活中常見的光觸媒裝置如濾水器、飲用水淨化裝置、超純水製造裝置、染料脫色處理系統等，近年來則致力於新興污染物淨化系統裝置開發與研究。