史上最詳細(xì)光觸媒除甲醛知識點

光觸媒是什么

光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料的總稱，光觸媒噴涂在基材表面后，在光線的作用下，產(chǎn)生強烈催化、降解能力：將有毒有害氣體氧化還原成無害物；殺滅細(xì)菌、真菌、微生物，還可以將細(xì)菌、真菌，包括毒素，做無害化處理；還可以產(chǎn)出負(fù)氧離子，具備除臭、抗污、凈化空氣等功能。

光觸媒研發(fā)史

早在1967年，在日本東京大學(xué)，教授本多建一和、博士班學(xué)生藤島昭發(fā)現(xiàn)，二氧化鈦電極被光照后，發(fā)生了水的電解反應(yīng)。這個實驗被譽為經(jīng)典，并被命名”本多作用的光催化反應(yīng)”，將空氣中的水或氧氣催化成氧化能力極強的羥基自由基（·OH）、超氧陰離子、自由基（O2·）、活性氧（HO2·，H2O2）等，這些物質(zhì)有極強氧化能力，是光生活性基團，這些光生活性基團能量很足，可強效分解各種具有不穩(wěn)定化學(xué)鍵、有機化合物、部分無機物，并可破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜和凝固病毒的蛋白質(zhì)載體。具有光催化（觸媒）活性的材料主要有：納米TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2等，其中大多數(shù)不適合家庭使用，不能做凈化空氣用的光催化劑。在以上光化學(xué)材料中，納米TiO2最優(yōu)質(zhì)，它的光催化活性高，耐酸堿腐蝕、耐化學(xué)腐蝕、無毒等優(yōu)點，價格也適中，性價比也較高，因而作為居屋空氣凈化產(chǎn)品應(yīng)該使用納米二氧化鈦作為原材料。

納米二氧化鈦（TiO2）是一種半導(dǎo)體，主要有銳鈦型（Anatase），金紅石型（Rutile）、板鈦型三種晶體結(jié)構(gòu)，其中：板鈦型晶體，穩(wěn)定性差，光催化活性很低很低。銳鈦型晶體具有比金紅石型晶體更強的光催化性能。銳鈦礦型納米二氧化鈦的形態(tài)有粉體形態(tài)與膠體形態(tài)，前者軟硬團聚強；后者單分散性優(yōu)越，更適宜作為光觸媒的原料。因此，光觸媒原料，銳鈦礦型納米二氧化鈦晶體膠體溶液。

光觸媒的作用及應(yīng)用

光觸媒作為新興的空氣凈化產(chǎn)品，應(yīng)用于室內(nèi)、車內(nèi)的空氣凈化，主要有以下功能：

1. 空氣凈化：對甲醛、苯、氨氣、TVOC、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等，有害物，可以凈化它們。

2. 負(fù)氧離子：使用高質(zhì)量的光觸媒，處理過的居屋，會長期釋放負(fù)氧離子（O3-），有利于人體健康。

3. 殺菌防霉：對大腸桿菌、黃色葡萄球菌等，具有殺菌功效。在殺菌的同時，還能分解由細(xì)菌、有害復(fù)合物。

光觸媒的三大特性

1. 全面性

光觸媒是目前國際上最安全和最潔凈的環(huán)境凈化材料，在歐美和日本、韓國等區(qū)域，運用廣泛。可降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等，其消毒性能也不錯，能將細(xì)菌、真菌、毒素分解，并無害化處理。

2. 持續(xù)性

在沒有客觀因素下，只要不磨損、不剝落，光觸媒本身不變化、損耗，在光的照射下，可以持續(xù)反應(yīng)，不斷的凈化污染物，具有時間持久、持續(xù)作用的優(yōu)點。

3. 安全性

無毒、無害，對人體安全可靠；不會發(fā)生再次污染。

光觸媒產(chǎn)品的相關(guān)性質(zhì)

1.光觸媒吸收光的波長范圍

純凈的納米二氧化鈦，只能吸收387.5nm之內(nèi)的光，在自然環(huán)境下，紫外光占有比例較低，不足自然光的3%，因而純凈的納米二氧化鈦基本沒有實際空氣凈化使用價值。所以，光觸媒，可吸收可見光，采用特殊材料，配制摻雜技術(shù)。比如采用過渡金屬離子、非金屬離子摻雜、金屬-有機絡(luò)合物、表面敏化、半導(dǎo)體復(fù)合等，多種方法，對納米二氧化鈦進行可見光活化。

2.光觸媒的有效物濃度

光觸媒本身是一種催化劑，參與降解反應(yīng)的作用只是催化，它通過吸收光能，把水、氧氣轉(zhuǎn)化成氧化基團，氧化基團，產(chǎn)生光觸媒功能。光觸媒功能過程，是它與膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)，一定厚度的致密納米二氧化鈦膜，有利于光催化過程。因此，在一定范圍內(nèi)光觸媒的有效物濃度越高越好，但是濃度太高，不利于施工，研究表明1%濃度值，是光觸媒允許的最高濃度。

3.光觸媒納米粒子粒徑

納米光觸媒的光催化活性與許多因素有關(guān)，粒徑最重要，一般情況下，50納米二氧化鈦的納米50以下，光催化活性就很有約。在一定的范圍內(nèi)，粒徑越小，光催化活性越好，但不是越小越好。太小的粒子表面產(chǎn)生的光生子，反而容易復(fù)合，光催化效率則很弱。粒徑大小，不是判斷光觸媒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

4.光觸媒產(chǎn)品的pH值

光觸媒產(chǎn)品是用于家居、人們生活環(huán)境，車內(nèi)物體表面，因此必須保證沒有腐蝕性，從這一點來看，pH應(yīng)該在5-9的范圍。另一個方面，優(yōu)質(zhì)的光觸媒產(chǎn)品，應(yīng)該是由納米二氧化鈦膠體制備，納米二氧化鈦粒子的等電點是6.25，當(dāng)體系的pH接近這個數(shù)值時體系會失穩(wěn)，因此，光觸媒的pH值應(yīng)該是5-6。

5.光觸媒產(chǎn)品的附著力

光觸媒產(chǎn)品中納米粒子最少應(yīng)該要小于50納米，常常會是數(shù)納米，這些粒子的表面有許多不飽鍵，表面能很高，這也是納米材料的一個最基本性質(zhì)，這些不飽鍵或者說高的表面能使得光觸媒納米粒子非常容易在物體表面附著。另一個方面，優(yōu)質(zhì)光觸媒常常表面擁有豐富羥基與正電荷，而我們周圍的物體表面常常是帶負(fù)電性并且有許多的羥基，光觸媒納米粒子與物體表面會形成氫鍵并存在靜電性吸附。所以優(yōu)質(zhì)光觸媒本身在物體表面會有非常優(yōu)異的附著力。

光觸媒的局限性

光觸媒作為居屋與車內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品，具有安全、持久與多功能的特點。但是污染物濃度太高，光觸媒一時難以解決問題，因此在做治理施工時，有必要與其它手段結(jié)合處理。并且光照不到的地方要用相關(guān)專門產(chǎn)品處理。

光觸媒的施工事項

光觸媒工程施工時要用專用的噴灑器進行施工，如果是瓶裝產(chǎn)品，容器應(yīng)該具有優(yōu)異的霧化效果。施工時要注意均勻，噴灑要全面，不要過量噴灑，標(biāo)準(zhǔn)是也不能噴太多，更不能產(chǎn)生液體流掛。如果不小心在處理的表面滴下或者形成大的液滴，用軟布，紙幣拭去即可。光觸媒大液滴干了后會形成數(shù)微米厚的膜，產(chǎn)生痕跡。由于納米材料的良好附著力，光觸媒痕跡會難以拭去（用牙膏輕輕擦試）。正確施工形成的光觸媒納米膜是看不見的，但是不用擔(dān)心，致密的納米膜每平方厘米將有5億億個光觸媒粒子時時刻刻在發(fā)揮光觸媒功能。

光觸媒應(yīng)用范圍

人居環(huán)境：居室、別墅、酒店、旅館等

工作環(huán)境：辦公室、會議室、寫字樓、實驗室等

交通運輸：汽車站、飛機場、高鐵站、地鐵站等

交通工具：車輛、飛機、火車、高鐵、船舶等

娛樂環(huán)境：網(wǎng)吧、電影院、歌舞廳、KTV廳等

醫(yī)療系統(tǒng)：醫(yī)院、衛(wèi)生所、保健院、門診部、急救中心、防疫站等

教育系統(tǒng)：學(xué)校教室、宿舍、禮堂、食堂、圖書館等。

現(xiàn)代人對生活環(huán)境的安全有著很嚴(yán)苛的要求，裝修材料的質(zhì)量也越來越多樣，家庭、工作、休閑場所的裝修也越來越獨具風(fēng)格。而細(xì)思極恐的是，這些裝修材料在制造生產(chǎn)的過程中不可避免的會添加或本身就含有危害人體健康的化學(xué)成分，以至于在日常生活中悄無聲息的持續(xù)不斷的侵害著人們的寶貴生命。光觸媒作為室內(nèi)環(huán)境污染治理的最好選擇，它的出現(xiàn)無疑讓我們看到了捍衛(wèi)呼吸健康的希望。

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