¿Cuál es el mecanismo de reacción fotocatalítica del dióxido de titanio?
Mecanismo de acción
Mecanismo de reacción fotocatalítica del nano-dióxido de titanio ZXL-001:
El mecanismo de degradación fotocatalítica del nano-TiO2 se divide en 7 pasos para completarse el proceso fotocatalítico. proceso catalítico:
1 TiO2 hv→ eˉ h
2. p>
4. OOˉ H →OOH
5. 2OOH → O2 H2O2
6. OH OHˉ
8. h OHˉ→OH
Cuando un fotón con energía hv o un fotón mayor que la banda prohibida del semiconductor, por ejemplo, se expulsa al semiconductor, se expulsa un electrón del banda de valencia (VB) Se excita a la banda de conducción (CB), generando así un electrón altamente activo (eˉ) en la banda de conducción, dejando un hueco (h) en la banda de valencia, formando un sistema redox. El oxígeno y el agua disueltos interactúan con los electrones y los huecos, produciendo en última instancia grupos hidroxilo altamente activos. Los radicales libres OHˉ, O2ˉ y OOHˉ tienen fuertes propiedades oxidantes y pueden degradar la mayoría de los contaminantes orgánicos adsorbidos en la superficie del TiO2 en CO2 y H2O, y oxidar o reducir los contaminantes inorgánicos en sustancias inofensivas.
Mecanismo bactericida
El nanodióxido de titanio ZXL-001 tiene un fuerte efecto de esterilización fotocatalítica. Al comparar las curvas de letalidad de la muerte fotocatalítica con nano-TiO2 de bacterias Gram negativas y positivas, la verificación de cultivos convencionales y las observaciones de microscopía electrónica de transmisión, se concluye que la esterilización fotocatalítica con nano-TiO2 comienza primero en la pared celular bacteriana y los radicales libres generados. por él Puede destruir la estructura de la pared celular, romper y romper la pared celular, desintegrar la membrana plasmática y luego ingresar al cuerpo celular para destruir la membrana interna y los componentes celulares, lo que hace que el citoplasma se condense y el contenido de la célula se desborde. y puede producirse cavitación bacteriana. Esto confirmó que el mecanismo antibacteriano del nano-TiO2 es que, bajo la acción de la fotocatálisis, los electrones en la banda prohibida del nano-TiO2 pasan de la banda de valencia a la banda de conducción, formando pares electrón-hueco altamente activos en la superficie, y La formación adicional de ·OHˉ, · O2ˉ y ·OOHˉ destruye las células bacterianas mediante una serie de reacciones físicas y químicas, matando así las bacterias.