光触媒小知识.docx

广东科技报 1 月 12 日第 12 版讯〔记者 张俊 通讯员 陈臣〕光触媒，一个让人心动的科技名词光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料〔二氧化钛比较常用〕，它涂布于基材外表，在紫外光作用下，产生猛烈光催化降解效果：能有效地降解空气中有毒有害气体、杀灭多种细菌，并同时具备除臭、抗污功能在人们如此关注室内空气质量的今日，光触媒的强效抗菌除污力气被大局部涂料商作为竞争的法宝光触媒涂料到底为何如此惊奇，本报记者为此专访了华南理工大学化学与化工学院光触媒相关专家光触媒在光照条件下具有强劲的氧化力气，这种氧化力气可以杀菌、除污、除异味，这是学术界早已公认的技术华南理工大学化学与化工学院宋慧宇博士介绍道，但是，光触媒在分解室内有害有机物的同时，也会对涂料本身产生分解作用因此，光触媒在和一般涂料结合使用时施工程序比较繁琐和严格，一般先将一般涂料粉刷之后，然后涂一层阻隔物质层，再在表层涂上光触媒材料，避开光触媒分解涂料本身所以，从光触媒技术本身来说，光触媒材料是不能搀和到涂料中去的，光触媒必需和涂料分开使用华南理工大学化学与化工学院副教授、光触媒争论专家肖颜进一步补充道，鉴于光触媒的特性，光触媒涂料较其他一般涂料在施工程序上更为简洁，必需由专业人员，按步骤将涂料、阻隔层、光触媒材料先后层层附着于墙上。

但是即便如此，光触媒材料还是会渗透阻隔层对涂料产生分解作用，因此，涂有光触媒的墙体会依据涂料质量的好坏和施工是否严格而存在 3-5 年的使用寿命假设使用光触媒粉刷墙壁，墙体涂料表层经过确定时间后会自然褪去，因此需要重粉刷记者走访一些涂料综合卖场，主打光触媒的涂料并不多见对此， 肖博士解释道，由于光触媒的粉刷工艺简洁和使用寿命等问题的存 在，含有光触媒的涂料会比一般涂料价格贵出 50%左右，因此，光触媒涂料在家居装修方面应用并不广泛但不否认，国内一些兴的涂料公司在光触媒技术上做得不错， 但光触媒整体市场缺少行业标准和质量认证因此，在选择光触媒材料进展室内装修时，专家建议，最好求助于相关专业人士，鉴别光触媒涂料的真假比起涂料行业，在空气净化器、洗衣机、空调、陶瓷制品等家庭用品中，承受光触媒技术进展消毒、杀菌，则更多另外，涂有光触媒层的家庭用装饰小物品中，也能有效地发挥光触媒强力杀菌的效 果，到达净化居家空气的目的.光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料 〔二氧化钛比较常用〕，它涂布于基材外表，枯燥后形成薄膜，在光线的作用下，产生猛烈催化降解功能：能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，抗菌率高达 99.99 ％，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污等功能。

光触媒[Photocatalyst] 是光[Photo=Light]+ 触媒〔 催化剂〕[catalyst] 的合成词光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，是当前国际上治理室内环境污染的最抱负材料光触媒在光的照耀下，会产生类似光合作用的光催化反响， 产生出氧化力气极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化 复原功能，可氧化分解各种有机化合物和局部无机物，能破坏细 菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质， 可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水〔 H2O〕和二氧化碳〔 CO2〕，因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能光触媒的特性为利用空气中的氧分子及水分子将所接触的有机物转换为二氧化碳跟水，自身不起变化，却可以促进化学反响的物质，理论上有效期格外长期，维护费用低同时，二氧化钛本身无毒无害，已广泛用于食品、医药、扮装品等各种领域编辑本段光触媒的优劣鉴别1 、是否分层？用离心机旋转 10 分钟，假设消灭分层的光触媒确定含有分散剂， 未消灭分层的光触媒不含分散剂 优质 光触媒 不含分散剂2 、是否有残留物？盛少量光触媒到坩埚，用酒精灯进展充分加热，假设残留物呈黑色灰烬状，则含黏结剂；否则无黏结剂。

优质 光触媒 不含黏结剂3 、是否有气味？ 假设翻开光触媒包装的瓶盖，有酒精味、树脂味、或其它有机物气味，则为劣质光触媒 优质 光触媒为无味的水溶液4 、是否呈现中性？ 测酸碱度 PH 值假设光触媒 PH 值在5 以下或者大于 9 ，腐蚀作用明显，可能使墙面或家具、织物外表变色优质的光触媒产品是中性的， PH 值接近 7 ，一般6-9 之内也可以，不会对物体产生腐蚀作用5 、是否会变色？ 劣质 光触媒 在阳光的直射下几小时内变黑，这是由于二氧化钛在光照下会发生光催化反响，氧化了其溶液中的有机物成分 优质 光触媒在光照下不会变色6 、是否有粘性？ 劣质 光触媒状态如糊状、较稠、有确定粘性 优质 光触媒状态如水，根本没有粘性7 、是否有检测？ 选择光触媒产品之前必需要求光触媒生产厂家出具权威检测机构的三份检测报告，即灭菌效果检测报告、有害物质降解效果检测报告和产品无毒试验报告，而且，三份报告均必需印有 CMA 标志(国家计量认证单位标志 )在这三份报告中，尤以无毒试验报告最为重要假设消费者在选择光触媒产品时，生产商不能供给无毒试验报告，就说明其光触媒产品在加工过程中添加了其他有害物质，产品的无毒特性已经被破坏，劣质光触媒的使用存在环境和安康隐患。

8 、浓度鉴定常用的光触媒浓度为 0.5-0.8% ，有添加剂的光触媒可以到达 3% 以上，但是有添加剂的光触媒外表会被添加剂局部掩盖， 影响光催化性假设无添加剂，光触媒浓度到达 1%时，性能已经格外优异优质 光触媒 不含添加剂9 、 粒径鉴定光触媒的性能与 二氧化钛的颗粒大小有关， 颗粒越小，光催化效果越好除试验室外， 目前国际上在规模化生产中能到达 10 纳米以下的还很少10、附着鉴定优质光触媒具有良好的附着力，喷涂凉干后 即可形成一层结实的薄膜二氧化钛正是通过这一膜层吸取阳光 中的紫外线，并产生光催化作用的喷涂后能否形成薄膜，直接 影响到降解效果，而膜层是否结实又影响到产品能否长期地发挥 效力一类劣质光触媒喷涂后无法形成膜层，枯燥后快速粉化 而另一类光触媒喷涂后虽然可以成膜， 但用湿布擦拭后马上消逝这两类产品均无法正常发挥光触媒降解污染和灭菌作用消费者 在选择购置前可用手指沾少量光触媒在深色桌面均匀涂抹，待凉 干后观看其成膜状态，并用湿布擦拭观看其附着力假设产品粉 化或者无法附着，即可断定产品质量不佳编辑本段丁达尔现象在光的传播过程中，光线照耀到粒子时，假设粒子大于入射 光波长很多倍，则发生光的反射；假设粒子小于入射光波长，则 发生光的散射，这时观看到的是光波围绕微粒而向其四周放射的 光，称为散射光或乳光。

丁达尔效应就是光的散射现象或称乳光 现象由于溶胶粒子大小一般不超过 100 nm ，小于可见光波长〔 400 nm ～ 700 nm 〕，因此，当可见光透过溶胶时会产生明显的散射作用而对于真溶液，虽然分子或离子更小，但因散射光的强度随散射粒子体积的减小而明显减弱，因此，真溶液对光的散射作用很微弱此外，散射光的强度还随分散体系中粒子浓度增大而增加所以说，胶体能有丁达尔现象，而溶液没有，可以承受丁达尔现象来区分胶体和溶液编辑本段产品介绍负离子光触媒系选用自然极性矿物材料、纳米材料、无机抗菌材料等材料复合而成的高性能、多功能空气净化产品本产品 可自行吸取自然环境中的光能、热能以及电磁波等各种能量，在 产品外表产生具有强氧化力气的电子 —空穴对，从而有效地分解消退室内甲醛、苯、氨等各种有害气体和致病菌，强大的微观电 场可电离空气中的水分子产生大量的羟基负离子，对有害物质进 行包裹沉降，到达彻底净化空气、有益人体安康的目的编辑本段作用原理光触媒在特定波长〔 388nm 〕的光照耀下，会产生类似植物中叶绿素光合作用的一系列能量转化过程，把光能转化为化学能而赐予光触媒外表很强的氧化力气，可氧化分解各种有机化合物和矿化局部无机物，并具有抗菌的作用。

在光照耀下，光触媒能吸取相当于带隙能量以下的光能，使其外表发生鼓舞而产生电子(e-) 和空穴(h+)这些电子和空穴具有很强的复原和氧化力气，能与水或容存的氧反响，产生氢氧根自由基〔 · OH〕和超级阴氧离子〔· O 〕如表 1 所示，这些空穴和氢氧根自由基的氧化能大于120kcal/mol ，具有很强的氧化力气，几乎能将全部构成有机物分子的化学键切断分解因此可以将各种有害化学物质、恶臭物质 分解或无害化处理，到达净化空气、抗污除臭的作用表 1：各种化学键的氧化能化学键 正孔和氢氧根自由基 碳-碳键 碳-氢键 碳-氮键 碳- 氧键 氧-氢键 氮-氢键氧化能〔 kcal/mol 〕 >120 83 99 73 84 111 93 此外，如表 2 所示，氢氧根自由基比作为消毒杀菌剂被广泛使用的次氯酸、双氧水和臭氧等具有更强的氧化力气，二氧化钛通过这种氧化力气破 坏了细胞内的辅酶 A 等辅酶和呼吸作用酶等发挥抗菌作用而使细 菌或真菌的生殖中止；同时当带正电荷的空穴接触到带负电荷的 微生物细胞后，依据库伦引力，相互吸附，并有效地击穿细胞膜， 使细胞蛋白质变性，无法再呼吸、代谢和生殖，直至细胞死亡， 完成灭菌；并能将细菌或真菌释放出的毒素分解。

表 2：各种氧化剂的氧化电位氧化剂 氧化电位〔伏特〕 相对氧化电位〔对数值〕 氢氧根自由基 2.80 2.05氧原子 2.42 1.78臭氧 2.07 1.52双氧水 1.77 1.30双氧自由基 1.70 1.25次氯酸 1.49 1.10氯气 1.36 1.00编辑本段光触媒主要功能和特点(1) 全面性：光触媒可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC 等污染物，并具有高效广谱的消毒性能，能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理2) 持续性：在反响过程中，光触媒本身不会发生变化和损耗， 在光的照耀下可以持续不断的净化污染物，具有时间长期、持续 作用的优点3) 安全性：无毒、无害，对人体安全牢靠；最终的反响产物为二氧化碳、水和其他无害物质，不会产生二次污染4) 高效性：光触媒利用取之不尽的太阳能等光能就能将集中了的环境污染物在低浓度状态下去除净化 [1]编辑本段光触媒产品与传统空气净化产品比较品名类别：挥发性有机物 、 微生物 、异 味 、 本身味道 、本身毒性活 性 炭 ： 有确定作用无作用 有确定作用无气味无空气清爽剂 无作用无作用 有掩盖气味作用 有各种人造气味 有低毒性甲醛捕获剂只对甲醛有作用无作用 对甲醛的异味有作用有异味有低毒性杀 菌 剂 无作用 有作用 无作用有异味毒性较大紫外线〔灯〕无作用 有作用 无作用 无气味 使用不当 可致癌氧 负离子 无作用 无作用 可清爽气味 但时间短暂 无气味 无毒臭 氧 有确定作用 浓度>0.1ppm 时有作用 无作用 浓度>0.15ppm 时有臭味 长期使用可致植物吸附 作用很小 无作用 有确定作用 气味宜人 无毒光触媒〔TiO2〕 分解去除 杀菌率高达 99.99 % 除臭、除异味 力气强 本身无气味 无毒编辑本段光触媒的作用光触媒作为一种兴的空气净化产品，主要有以下功能：A. 空气净化功能：对甲醛、苯、氨气、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等影响从类身体安康的有害有机物起到净化作用。

B. 杀菌功能：对大肠杆菌、黄色葡萄球菌等具有杀菌成效在杀菌的同时还能分解由细菌死体上释放 出的有害复合物C. 除臭功能：对香烟臭、厕所臭、垃圾臭、动物臭等具有除臭成效D. 防污功能：防止油污、。