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【原標(biāo)題】：

光觸媒為什么安全無(wú)毒健康？

【標(biāo)志詞語(yǔ)】：

氫鍵 光觸媒 自由基 分解 殺菌劑 室內(nèi)空氣 二氧化 有機(jī)物……

【正文開(kāi)始】：

光觸媒是指可通過(guò)吸收光而處于更高的能量狀態(tài)，并將能量傳遞給反應(yīng)物而使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的一類物質(zhì)。半導(dǎo)體和金屬化合物等是常用的光觸媒材料、其中最常見(jiàn)的是二氧化鈦。

二氧化鈦廣泛用作染料、牙粉、化妝品和食品添加劑等，是一種安全無(wú)毒、價(jià)廉耐用的物質(zhì)。當(dāng)用光照射二氧化鈦表面時(shí)，像太陽(yáng)能電池使用的硅片等一樣，產(chǎn)生負(fù)電荷的電子和正電荷的正孔。這些電子和正孔具有很強(qiáng)的還原和氧化能力，能與水或溶存的氧反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧根自由基和超氧負(fù)離子。這些正孔和氫氧根自由基具有很強(qiáng)的氧化能力，構(gòu)成有機(jī)物分子的碳-碳鍵、碳-氫鍵、碳-氮鍵、碳-氧鍵、氧-氫鍵和氮-氫鍵等的鍵能分別為83kcal/mol、99kcal/mol、73kcal/mol、84kcal/mol、111kcal/mol、93kcal/mol，而正孔和氫氧根自由基的氧化能大于120kcal/mol以上，可以簡(jiǎn)單地將上述鍵切斷分解。

因此，可以將水中溶存的各種有害化學(xué)物質(zhì)或空氣中的惡臭物質(zhì)分解或無(wú)害化處理。此外，氫氧根自由基比作為消毒殺菌劑被廣泛使用的次氯酸、雙氧水和臭氧等具有更強(qiáng)的氧化能力，可用作殺菌劑和防霉劑。

總之，二氧化鈦具有在光的照射下能分解和無(wú)害化處理幾乎所有有害有機(jī)物，不用有毒的藥品或煤、石油等化石燃料，僅利用干凈且取之不盡的太陽(yáng)能就能將擴(kuò)散了的環(huán)境污染物安全有效地處理并且可半永久化循環(huán)使用等眾多的優(yōu)點(diǎn)。

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【閱讀延伸】：

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