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活性TiO2具有有良好的光催化性质 。
随着世界工业化发展 ，水污染日益严重 。利用光催化技术处理与降解污染物已经成为了环境领域的研究热点。利用纳米TiO2具有有良好的光催化性质 ，在光照条件下，它能够把水中包含的有机污染物完全的降解成为水或者二氧化碳 。TiO2光催化是利用半导体催化原理，在光照条件下 ，吸收一个等于或者大于它的带隙能量的光子 ，能够激发一个价带电子从它的价带跃迁至导带 。带有负电荷的电子和带有正电荷的空穴能够与水以及水中的溶解氧 (O2) 发生反应生成氢氧自由基，它们被统称为含氧自由基 ，将其中难以降解的有机物彻底催化氧化为二氧化碳和水。
光催化杀菌除藻器采用固载型光催化材料..
光催化(photocatalyst)主要成分是纳米二氧化钛(TiO2)。TiO2本身无毒无害,已广泛用于食品 、医药 、化妆品等各种领域 。光触媒通过光的照射下会产生类似光合作用的光催化反应(氧化-还原反应) ，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，这些产物可杀灭病原微生物和分解有机污染物 。TiO2吸收光能量之后 ，价带(valence band)中的电子就会被激发到导带(con-duction band) ，形成带负电的高活性电子e-，同时在价带上产生带正电的空穴h+。在电场的作用下 ，电子与空穴发生分离 ，迁移到粒子表面的不同位置 。热力学理论表明，分布在表面的h+可以将吸附在TiO2表面OH-和H2O分子氧化成OH自由基 ，而OH自由基的氧化能力是水体中存在的氧化剂中最强的 ，，故能高效快速彻底杀灭各种细菌、病毒，对一般消毒剂有抗性的病原微生物也能彻底分解 ，并将最终降解为CO2 、H2O等无害物质 。此外,许多有机物的氧化电位较TiO2的价带电位更负一些,能直接为h+所氧化。而TiO2表面高活性的e-则具有很强的还原能力,可以还原去除水体中金属离子 。
TiO2光催化杀灭微生物机理主要包括直接反应和间接反应 ，直接反应是光生电子和空穴直接和细胞壁 、细胞膜或细胞的组成成分反应，从而杀灭菌类；间接反应是光生电子或光生空穴与水或水中的溶氧反应 ，形成·OH、·O-2、H2O2等具有很强氧化能力的活性氧类 ，这些活性氧类能穿透菌类的细胞壁，进入菌体 ，阻止成膜物质的传输,阻断其呼吸系统和电子传输系统 ，从而有效地杀灭菌类 。
光催化杀菌除藻器具有优异的杀菌 、杀藻 、去除异味的效果，其杀菌能力是单纯紫外消毒（同样的功率）3倍以上 ，特别是该设备还具有较强的除藻能力和一定微絮凝作用 ，配合生态滤床作用，使滤床面积减至原有面积的七分之一；该设备还能除去水体中生化处理无法除去的难降解有机物 ，使鱼儿生长更健康；该产品体积小 ，重量轻，易于安装，操作简单 ，能耗低。
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