光催化涂层

光催化涂层（photocatalytic coating），工学-材料科学与工程-无机非金属材料-无机涂层，通过吸收一定波长的光，将光能转换成化学反应所需的能量，从而实现催化反应功能的涂层。光催化涂层具有抗菌、降解有机物和净化空气等作用，有些因具有超亲水性兼有自清洁功能。光催化涂层利用光源特定波长的能量产生光生电子-空穴对，再与涂层表面附近的氧分子和水分子结合，生成具有活性的羟基自由基及超氧自由基等，这些具有强氧化/还原性的自由基可以分解或转化对人体或环境有害的有机物质和部分无机物质，并通过一系列中间反应，最终将有机物等分解为无毒的二氧化碳和水。光催化涂层用于降解污染物的机理如图所示。即光催化涂层在光激发下，电子从价带跃迁到导带位置，在导带形成光生电子，在价带形成光生空穴。利用光生电子-空穴对的还原和氧化性能，可以降解环境中的有机污染物，不会造成资源浪费和形成二次污染。光催化涂层用于降解污染物的机理示意图应用最广泛的光催化涂层材料是半导体光催化剂，包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡等氧化物半导体和具有特殊层状结构、适当大小的禁带宽度的铋基化合物，以及氮化碳等。