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  科技史上震惊世界的光催化剂(Photocatalyst)效应,又称“本多—藤岛效应”,由日本的本多健一和藤岛昭两位学者发现。1967年本多健一教授和他的研究生藤岛昭在做金属的光合作用时发现, 用二氧化钛和白金作电极,放在水里,用光照射,即使不通电,也能够把水分解成氧气和氢气。现任东京大学教授的藤岛昭回忆说,他在观察到这一现象时,激动和兴奋得睡不着觉。植物的光合作用竟能在金属里如此简单地再现出来。利用阳光就可以大量产生清洁的氢能,这是多么有价值的技术!1967年他们联合发表了关于二氧化钛的氧化分解功能的论文,从此光催化剂效应便被称为“本多—藤岛效应”。但当时TiO2的光催化效率低,这项研究成果被搁置起来。90年代中期,现代研究已经了解,TiO2在受到阳光或荧火灯的紫外线照射后,内部电子——空穴对激励,产生具有强氧化分解活性氢氧(羟)基原子团。在光的作用下 可降解几乎所有的附着在氧化钛表面的各种有机物,如氢化物、氮氧化物、硫化物。但当时TiO2光催化剂的研究处于室验室阶段,一直制约了TiO2光催化性的活性增强。有关专家学者希望找到一种类似激光调光学倍频材料,将可见光、红外光变频一直是研究热点,也是多年来不能实用的根本矛盾所在。但随着纳米技术的发展,1999年由于纳米技术得到了突破性进展,TiO2(锐钛矿型)在纳米尺度下禁带宽度得到满足,从而根本解决了TiO2催化剂活性增强的问题。光催化剂终于正式登上了国际研究舞台。以日本,德国为首的世界经济科技强国投入了大量资源对这个领域进行研究。截至到2004年,联合国“未来太阳能利用”计划、美国的“星球大战”计划、日本“创造科学技术推进事业”计划、西欧“尤里卡”计划、以及我国的“纳米科学攀登”计划、“863”计划、“973”计划都将它列入重点研究开发计划。在这门学科上,全球的投入不下近百亿美元,而日本著名的东陶(TOTO)更是斥资2亿美元进行专利布局以期获得日本市场的领导地位。这样一个全世界科学家都为之奋斗的科学领域,发展至今日,终于走出常人可望而不可即的高科技应用领域,在日常应用领域方面也取得多方面的重大技术突破,2001年,光催化技术相关产品正式进入家庭日常生活,并在短短的半年时间,迅速席卷欧美及东南亚发达国家和地区,成为家庭重要消费产品之一,而且奇迹般的以年平均4.6%的速度递增。

 

光触媒 光催化剂(Photocatalyst)效应 本多—藤岛效应

光触媒 光催化剂(Photocatalyst)效应 本多—藤岛效应

 

  是化学史上的一个比较重要的发现,虽然最早发现这种东西的不是本多健一和藤岛昭,但是目前大家都默认这样描述了,我就不改了。一个可以用于有害空气治理的有效的光触媒产品,在目前的科技水平来说,它需要具备以下几种要素:

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