Ⅰ 二氧化鈦光催化反應機理
作用機理
ZXL-001納米二氧化鈦光催化反應機理：
納米TiO2光催化降解機理共分為7個步驟來完成光催化的過程：
1、 TiO2 + hv→ eˉ+ h+
2、 h+ + H2O→OH + H+
3、 eˉ+ O2→OOˉ
4、 OOˉ+H+ →OOH
5、 2OOH → O2 + H2O2
6、 OOˉ+ eˉ+ 2H+ →H2O2
7、 H2O2 + eˉ→OH + OHˉ
8、 h+ + OHˉ→OH
當一個具有hv能量大小的光子或者具有大於半導體禁帶寬度Eg的光子射入半導體時，一個電子由價帶(VB)激發到導帶(CB)，因而在導帶上產生一個高活性電子（eˉ )，在價帶上留下了一個空穴(h +)，形成氧化還原體系。溶解氧及水和電子及空穴相互作用，最終產生高活性的羥基。OHˉ、O2ˉ、OOHˉ自由基具有強氧化性，能把大多數吸附在TiO2表面的有機污染物降解為CO2、H2O，把無機污染物氧化或還原為無害物。
殺菌機理
ZXL-001納米二氧化鈦具有很強的光催化殺菌作用。通過對納米TiO2光催化殺滅革蘭氏陰、陽性細菌的致死曲線進行對比、常規培養驗證和透射電鏡觀察得出結論：納米TiO2光催化滅菌首先是從細菌細胞壁開始，其產生的自由基能破壞細胞壁結構，使細胞壁斷裂、破損，質膜解體，然後進入胞體內部破壞內膜和細胞組分，使細胞質凝聚，導致細胞內容物溢出，可出現菌體空化現象。從而證實了納米TiO2的抑菌機理是在光催化作用下，納米TiO2禁帶上的電子由價帶躍遷到導帶，在表面形成高活性的電子-空穴對，並進一步形成·OHˉ、 ·O2ˉ、·OOHˉ通過一系列物理化學作用破壞細菌細胞，從而殺滅細菌。