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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 理论交流 » 弱弱地问一问：紫外光就可以杀菌，为什么还要做光催化杀菌？
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yuncld

木虫 (正式写手)

[交流] 弱弱地问一问：紫外光就可以杀菌，为什么还要做光催化杀菌？

RT，以TiO2为例，从能量的角度来看，光催化的能量来自紫外光，能量不可能高过紫外光吧？
是因为紫外光有可能穿不透细胞壁吗（对于有细胞壁的微生物而言）？
求指导
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1楼 2012-09-07 15:42:47
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

pzypdl

主管区长 (文坛精英)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
nxl5096224: 金币+3, C-EPI+1, 应助指数+1, 多谢应助啊~ 2012-09-07 19:15:43
yuncld: 金币+3 2012-09-11 10:44:32
光催化杀菌的原理：二氧化钛只所以叫半导体，就是因为和导体不同，他的价带并不连续，只是有禁带宽度的。光照射二氧化钛，当光的能量达到二氧化钛的禁带宽度时，就会激发电子跃，形成电子-空穴对，电子-空穴对与周围水分子和氧气分子发生作用，结合起来生成羟基自由基•OH，和超氧离子自由基（•O2-），而且因为他们的氧化能力强，几乎能够把各种有机物氧化直接氧化成CO2、H2O等无机小分子，抑制细菌生长和病毒活性能力，从而达到杀菌和分解有机物的能力。
紫外线是通过破坏微生物核酸从而杀死微生物的,属于光谱杀菌，瞬间杀菌，紫外线杀菌是一种物理杀菌法，而光催化是一种化学杀菌法，两者原理不同。
紫外线可以杀死现在已知的几乎所有病毒细菌，对于不同的病菌有不同的杀灭时间。通常通过直接照射杀死空气中的细菌需要的时间在10秒之内，通过直接照射杀死在水中的细菌较慢，需要连续照射几分钟。
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2楼2012-09-07 16:14:12
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userhung

禁虫 (文学泰斗)
★ ★
yuncld: 金币+2 2012-09-11 10:45:28
一个是物理杀菌法，另一个是化学杀菌法，两者的本质原理不同哦~~~~~~~~~~~~
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5楼2012-09-09 10:50:55
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大海88

无虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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2楼: Originally posted by pzypdl at 2012-09-07 16:14:12
光催化杀菌的原理：二氧化钛只所以叫半导体，就是因为和导体不同，他的价带并不连续，只是有禁带宽度的。光照射二氧化钛，当光的能量达到二氧化钛的禁带宽度时，就会激发电子跃，形成电子-空穴对，电子-空穴对与周围 ...

你好，请问光线强度是否影响可见光催化，是否影响光生电子-空穴的激发？是不是只要光线能量达到禁带宽度就可以激发？
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3楼2012-09-09 09:51:02
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pzypdl

主管区长 (文坛精英)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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3楼: Originally posted by 大海88 at 2012-09-09 09:51:02
你好，请问光线强度是否影响可见光催化，是否影响光生电子-空穴的激发？是不是只要光线能量达到禁带宽度就可以激发？...

首先不是所有光线都能激发，比如一般二氧化钛要在紫外光照下才能激发，这也是好多对二氧化钛进行各种元素掺杂降低成本他本身禁带宽度的原因，降到可见光的光线区域内，然后就可以用可见光催。都有珍上下限值的，光线到这个波长才能激。
光线强度影响可见光催化，光越强，光子越多，单位时间和面积内激发出来的电子也就多，电子-空穴也就多，氧化能力就更强。当然它的前提也是要达到那个禁带宽度，不然再强也没有的。
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4楼2012-09-09 10:47:22
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yaoyong5

至尊木虫 (著名写手)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
yuncld: 金币+1 2012-09-11 10:46:42
原理不同 应用的范围也不一样 话说高温也可以灭菌呢 怎么能混为一谈

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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6楼2012-09-10 08:36:25
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Rhodium6071

木虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
从我这个外行的角度看，这是个好问题！
向大家学习一下，这个东西发明出来怎么用？先把催化剂用紫外光照一下，然后拿到需要杀菌的地方？还是紫外光一边照，催化剂一边杀毒？有点意思
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7楼2012-09-10 10:57:41
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gqxu1979

铁虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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7楼: Originally posted by Rhodium6071 at 2012-09-10 10:57:41
从我这个外行的角度看，这是个好问题！
向大家学习一下，这个东西发明出来怎么用？先把催化剂用紫外光照一下，然后拿到需要杀菌的地方？还是紫外光一边照，催化剂一边杀毒？有点意思

当然是光照条件下才具有光催化能力，光生电子空穴对是有一定寿命的，并不是能长时间稳定存在的
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8楼2012-09-10 11:16:51
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冰婉儿

新虫 (小有名气)
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7楼: Originally posted by Rhodium6071 at 2012-09-10 10:57:41
从我这个外行的角度看，这是个好问题！
向大家学习一下，这个东西发明出来怎么用？先把催化剂用紫外光照一下，然后拿到需要杀菌的地方？还是紫外光一边照，催化剂一边杀毒？有点意思

应该是紫外光引发催化剂使得产生一些氧化性极强的离子，这些离子来杀掉细菌的！
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9楼2012-09-10 22:22:42
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Rhodium6071

木虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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8楼: Originally posted by gqxu1979 at 2012-09-10 11:16:51
当然是光照条件下才具有光催化能力，光生电子空穴对是有一定寿命的，并不是能长时间稳定存在的...

没接触过这方面的东西，感觉挺有意思
还想请教一下，怎么判断是紫外光杀死的细菌还是光催化杀死的细菌？
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10楼2012-09-11 08:47:19
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alongHIT

禁虫 (著名写手)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
yuncld: 金币+2 2012-09-11 10:49:34
本帖内容被屏蔽
11楼2012-09-11 09:38:41
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yuncld

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by pzypdl at 2012-09-07 16:14:12
光催化杀菌的原理：二氧化钛只所以叫半导体，就是因为和导体不同，他的价带并不连续，只是有禁带宽度的。光照射二氧化钛，当光的能量达到二氧化钛的禁带宽度时，就会激发电子跃，形成电子-空穴对，电子-空穴对与周围 ...

你说的机理没有问题，只是我觉得不论是物理还是化学杀菌，从能量角度应该都说得通，比如说光催化杀菌是能量符合一定要求的光激发产生自由基，然后通过自由基来破坏微生物蛋白质、核酸；紫外杀菌是直接以能量辐射的方法作用在核酸、蛋白质之上。我觉得，总而言之，杀菌的原理都是破坏微生物的某些化学键，这两种作用的根源都是外界输入的能量，只是具体的作用过程不一致。
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12楼2012-09-11 10:44:14
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yuncld

木虫 (正式写手)
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5楼: Originally posted by userhung at 2012-09-09 10:50:55
一个是物理杀菌法，另一个是化学杀菌法，两者的本质原理不同哦~~~~~~~~~~~~

我觉得本质都是外界输入的能量，只是具体的过程不一致。
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13楼2012-09-11 10:45:20
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yuncld

木虫 (正式写手)
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6楼: Originally posted by yaoyong5 at 2012-09-10 08:36:25
原理不同 应用的范围也不一样 话说高温也可以灭菌呢 怎么能混为一谈

高温也是能量的一种啊
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14楼2012-09-11 10:46:37
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yuncld

木虫 (正式写手)
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9楼: Originally posted by 冰婉儿 at 2012-09-10 22:22:42
应该是紫外光引发催化剂使得产生一些氧化性极强的离子，这些离子来杀掉细菌的！...

这个不能叫离子吧
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15楼2012-09-11 10:49:08
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pzypdl

主管区长 (文坛精英)
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yuncld: 金币+2 2012-09-11 11:08:05
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12楼: Originally posted by yuncld at 2012-09-11 10:44:14
你说的机理没有问题，只是我觉得不论是物理还是化学杀菌，从能量角度应该都说得通，比如说光催化杀菌是能量符合一定要求的光激发产生自由基，然后通过自由基来破坏微生物蛋白质、核酸；紫外杀菌是直接以能量辐射的 ...

都是外界输送啊，利用率不一样啊，又不是光一照全被吸收了啊，加催化剂利用率高啊，而且更高效啊！要是用催化比不用还低，别人用它干什么啊！
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16楼2012-09-11 10:52:36
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yuncld

木虫 (正式写手)
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16楼: Originally posted by pzypdl at 2012-09-11 10:52:36
都是外界输送啊，利用率不一样啊，又不是光一照全被吸收了啊，加催化剂利用率高啊，而且更高效啊！要是用催化比不用还低，别人用它干什么啊！...

嗯，我明白了：可以把二者的不同理解为加催化剂后反应历程不一致。
PS.有没有办法测定出光的利用率吗？
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17楼2012-09-11 11:07:57
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Rhodium6071

木虫 (小有名气)
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11楼: Originally posted by alongHIT at 2012-09-11 09:38:41
主要是想使用可见光来激发，不用紫外光，然后把其掺杂到陶瓷或其他的东西里，尤其是在医院等场合使用，达到可见光照便可杀菌，也就是所谓的自清洁！
...

哦，了解了，谢谢！
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18楼2012-09-11 12:00:44
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pzypdl

主管区长 (文坛精英)
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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17楼: Originally posted by yuncld at 2012-09-11 11:07:57
嗯，我明白了：可以把二者的不同理解为加催化剂后反应历程不一致。
PS.有没有办法测定出光的利用率吗？...

大哥，你不说那光是一样的，如果效果好那谁给能量，光吧，然后你说是不是提高了利用率

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19楼2012-09-11 12:01:56
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amanda929

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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
pzypdl: 金币+1, 谢谢回贴，欢迎常来催化版块！ 2012-09-30 22:33:36
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20楼2012-09-30 20:35:17
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