新型空氣凈化技術光觸媒
來源：蘇州健龍環保科技有限公司(si) 閱讀：2649 更新時間：2010-04-21 14:12一、光觸媒
1. 定 義
光(guang)觸(chu)媒(mei)就是光(guang)催化(hua)劑，是一(yi)種在光(guang)照下具有(you)(you)(you)極(ji)強(qiang)的(de)(de)氧(yang)化(hua)還原能(neng)(neng)力(li)的(de)(de)半導體材料，吸附在它表(biao)面(mian)的(de)(de)有(you)(you)(you)機物(wu)（例如(ru)：有(you)(you)(you)機物(wu)甲醛(quan)等(deng)）能(neng)(neng)被(bei)氧(yang)化(hua)成二(er)氧(yang)化(hua)碳和水，從而(er)達到消除污染的(de)(de)目(mu)的(de)(de)；吸附在光(guang)觸(chu)媒(mei)表(biao)面(mian)的(de)(de)細菌，能(neng)(neng)通過光(guang)觸(chu)媒(mei)的(de)(de)強(qiang)氧(yang)化(hua)作用而(er)被(bei)殺(sha)(sha)滅，從而(er)起到消毒殺(sha)(sha)菌的(de)(de)作用，并且不會導致二(er)次污染 。
2. 起 源
二氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)的(de)(de)起源雖不(bu)明確(que)，但氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋅的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)觸媒(mei)反(fan)(fan)(fan)應在(zai)1930年左右(you)就有文(wen)獻記載 。二氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)登上歷(li)史(shi)舞臺(tai)是從(cong)1968年開始的(de)(de) 。當(dang)時東京大學(xue)的(de)(de)研究生(sheng)藤(teng)(teng)島昭(zhao)把它(ta)當(dang)作了(le)電子相(xiang)片(pian)的(de)(de)畫相(xiang)材料，作為(wei)(wei)基(ji)礎研究的(de)(de)一環研究能(neng)對光(guang)(guang)(guang)產生(sheng)反(fan)(fan)(fan)應的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)半導(dao)體 。在(zai)實(shi)驗中(zhong)藤(teng)(teng)島昭(zhao)偶然得(de)到了(le)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)的(de)(de)單晶(jing)體，將它(ta)用(yong)鉆石切割器切成片(pian)狀后，試著(zhu)作為(wei)(wei)電極使(shi)用(yong) 。另一端使(shi)用(yong)白(bai)金電極，做成了(le)封(feng)閉(bi)式電路 。然后用(yong)氙氣(qi)燈的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)照(zhao)射氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)，令人吃驚的(de)(de)是氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)和(he)白(bai)金的(de)(de)兩(liang)極產生(sheng)了(le)大量的(de)(de)氣(qi)體 。立刻用(yong)氣(qi)體色譜(pu)法對此進行了(le)分(fen)析，發(fa)現(xian)(xian)從(cong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)中(zhong)產生(sheng)了(le)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)，白(bai)金中(zhong)產生(sheng)了(le)氫 。即(ji)得(de)出(chu)了(le)水(shui)（H2O）經過光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)照(zhao)射，分(fen)解成了(le)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)和(he)氫這(zhe)一結果 。這(zhe)是最早的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)觸媒(mei)反(fan)(fan)(fan)應的(de)(de)實(shi)驗，并且(qie)發(fa)現(xian)(xian)在(zai)這(zhe)種水(shui)（H2O）的(de)(de)分(fen)解過程中(zhong)，氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)本身不(bu)會被消(xiao)耗(hao)，即(ji)使(shi)持(chi)續照(zhao)射數日，也看不(bu)到氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)被溶(rong)解或(huo)被消(xiao)耗(hao) 。此特性(xing)與植物(wu)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)合作用(yong)很相(xiang)似 。這(zhe)一發(fa)現(xian)(xian)被命名為(wei)(wei)【本多藤(teng)(teng)島效果 】，發(fa)表于全世界，對世界各(ge)國的(de)(de)科學(xue)家產生(sheng)了(le)巨(ju)大的(de)(de)影響，之后未見有任何超過氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)半導(dao)體光(guang)(guang)(guang)觸媒(mei)效果的(de)(de)報(bao)告(gao) 。
3. 原 理
 |
光智(zhi)子本(ben)身并不參與任何殺菌除(chu)臭(chou)的(de)分解(jie)反(fan)應(ying)，而(er)只(zhi)是作為反(fan)應(ying)的(de)媒介存在，所以(yi)自身并不因時間而(er)被(bei)消耗衰減 。
二(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)鈦（Ti O2）本身為食品添加劑，對(dui)人體(ti)無(wu)毒(du)無(wu)害，以二(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)鈦為主要(yao)成分的光智子(zi)（光觸媒），具有強大的氧(yang)化(hua)(hua)分解(jie)能(neng)力，即(ji)使在室內日(ri)光等微弱(ruo)光源(yuan)下也能(neng)發揮其功能(neng) 。
二(er)氧(yang)(yang)化鈦見(jian)光會(hui)產(chan)生正 、負電子(zi)與空氣當中的(de)(de)(de)水分(fen)子(zi)結合(he)產(chan)生氫(qing)氧(yang)(yang)自由基(ji)，實(shi)踐證明，氫(qing)氧(yang)(yang)自由基(ji)具有(you)(you)強(qiang)(qiang)大(da)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化分(fen)解能(neng)力(li)，它(ta)能(neng)分(fen)解幾(ji)乎所(suo)有(you)(you)的(de)(de)(de)有(you)(you)機化合(he)物和一部分(fen)的(de)(de)(de)無機物，將它(ta)們分(fen)解成無害的(de)(de)(de)二(er)氧(yang)(yang)化碳和其他(ta)物質，而(er)負電子(zi)與空氣當中的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)結合(he)會(hui)產(chan)生活性氧(yang)(yang)，也就是(shi)超級(ji)氧(yang)(yang)化離(li)子(zi)，超級(ji)氧(yang)(yang)化離(li)子(zi)也具有(you)(you)很強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化分(fen)解能(neng)力(li)，它(ta)可以(yi)破壞細(xi)菌 、霉菌，這些有(you)(you)機物的(de)(de)(de)細(xi)胞膜(mo)，固化病毒的(de)(de)(de)蛋白(bai)質，在(zai)殺(sha)菌的(de)(de)(de)同時還(huan)能(neng)分(fen)解細(xi)菌尸(shi)體(ti)上釋放出(chu)的(de)(de)(de)有(you)(you)害復(fu)合(he)物 。
4. 功 能
 |
我(wo)們從二氧化鈦(tai)的(de)工(gong)作原理可以(yi)得(de)出光觸媒有以(yi)下功(gong)能：
1) 分解(jie)各類(lei)有機毒氣：光智子對甲醛(quan)、苯、氨等以及其它揮發性有機物的(de)分解(jie)能力都通過了權威機構的(de)檢測和(he)認證，效果(guo)十分理想(xiang) 。
2) 殺菌(jun)(jun)：高效(xiao)性、廣(guang)譜性 。光智子具(ju)有很強的(de)殺菌(jun)(jun)能力以及對細(xi)菌(jun)(jun)的(de)廣(guang)譜抗菌(jun)(jun)性，幾乎(hu)可以殺滅所有的(de)細(xi)菌(jun)(jun)，對病毒也具(ju)有很強的(de)殺滅能力，并徹底降解細(xi)菌(jun)(jun)尸體所釋放出的(de)內毒素(su)，防(fang)止引(yin)起二次(ci)污染 。
3) 除(chu)(chu)臭(chou)：二氧(yang)(yang)化鈦比臭(chou)氧(yang)(yang) 、負(fu)離子氧(yang)(yang)化能力更(geng)強(qiang)，比活性炭(tan) 、HPEA有更(geng)強(qiang)的(de)吸附(fu)能力，根據歐美國家權威實驗室測試，每平(ping)方公分(fen)的(de)光觸媒(mei)與高性能纖維(wei)活性炭(tan)比較，其脫臭(chou)能力為高性能纖維(wei)活性炭(tan)的(de)150倍，相當于500個活性炭(tan)冰(bing)箱除(chu)(chu)臭(chou)劑 。
4) 防污(wu)(wu)自凈：當灰塵掉落于經光智(zhi)(zhi)子處理(li)后的物體上，只需以清水清洗，會因光智(zhi)(zhi)子的超親水性與地(di)心(xin)引力配合，灰塵便會隨清水脫落，具防污(wu)(wu)自凈功能(neng) 。
5. 應 用
倍受世(shi)界注目(mu)的【本多藤(teng)島效(xiao)果(guo)】，由(you)問世(shi)到變成商品(pin)，走了(le)一段很長的路程，最主要(yao)的原因就(jiu)是(shi)(shi)如何(he)攻克(ke)二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鈦附著(zhu)與被涂物(wu)的難(nan)關 。由(you)于二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鈦見光(guang)就(jiu)會產生強大(da)的氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)分(fen)解能(neng)力 。那么要(yao)讓二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鈦長期的發揮作用，就(jiu)必須找到一種樹(shu)脂(zhi)將(jiang)它固定在墻(qiang)面或物(wu)體表面，但(dan)是(shi)(shi)幾乎所有的樹(shu)脂(zhi)都(dou)是(shi)(shi)有機物(wu) 。也就(jiu)是(shi)(shi)說(shuo)如果(guo)找不(bu)對，二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鈦就(jiu)會把樹(shu)脂(zhi)本身分(fen)解掉 。經過近(jin)十年的努力，光(guang)智子找到了(le)這種樹(shu)脂(zhi)，完美地(di)解決(jue)了(le)涂膜附著(zhu)難(nan)題，到目(mu)前為(wei)止全世(shi)界也只有少數幾家企業解決(jue)了(le)這個問題 。
但是仍然(ran)有另一(yi)個技術難(nan)題擺在(zai)(zai)眼前(qian)：如何讓二氧化鈦(tai)從這(zhe)些樹脂中探出(chu)頭來(lai)接受(shou)陽(yang)光照射，經過(guo)不(bu)斷研(yan)究(jiu)和反復驗證，光智子(zi)終于(yu)利用肥皂(zao)泡的原理(li)解決(jue)了這(zhe)一(yi)難(nan)題 。（見專用壓縮氣(qi)噴嘴的秘密）以上這(zhe)兩點也正是光智子(zi)（光觸媒）產(chan)(chan)品(pin)領先于(yu)同類產(chan)(chan)品(pin)的技術核心所在(zai)(zai) 。
二、光觸媒的另一關鍵要素——光
二(er)氧(yang)化鈦(tai)(tai)(tai)光(guang)(guang)觸媒產生(sheng)作用(yong)(yong)時，必(bi)須(xu)有紫(zi)外線 。紫(zi)外線廣泛(fan)存在(zai)于太陽光(guang)(guang)或(huo)室內(nei)的(de)(de)日光(guang)(guang)燈中，是一(yi)種清潔的(de)(de)能(neng)源(yuan)。美(mei)國(guo)《 科學人(ren) 》雜志(zhi)2003年5月刊報道，二(er)氧(yang)化鈦(tai)(tai)(tai)顆粒必(bi)須(xu)在(zai)7.5納(na)(na)米以下(xia)時才(cai)在(zai)可見(jian)光(guang)(guang)下(xia)有效，納(na)(na)米顆粒越(yue)小(xiao)效果越(yue)好(hao) 。藤(teng)島教授在(zai)光(guang)(guang)觸媒實驗(yan)中使用(yong)(yong)的(de)(de)是金紅石型二(er)氧(yang)化鈦(tai)(tai)(tai)，而現在(zai)為了(le)更好(hao)的(de)(de)在(zai)可見(jian)光(guang)(guang)下(xia)讓(rang)光(guang)(guang)智子發揮功效，光(guang)(guang)智子采(cai)用(yong)(yong)僅3個納(na)(na)米的(de)(de)銳鈦(tai)(tai)(tai)礦為主的(de)(de)混合型二(er)氧(yang)化鈦(tai)(tai)(tai)（TiO2），這大大提(ti)高了(le)光(guang)(guang)智子的(de)(de)適用(yong)(yong)范(fan)圍和功效。
三、疑問解答
1. 光智子（光觸媒）對人體(ti)安全嗎？
答：答案是安全的。
理由：1）光智子通過廣東省(sheng)產(chan)品(pin)質(zhi)量監督檢(jian)測(ce)中心產(chan)品(pin)安(an)全(quan)質(zhi)量8項(xiang)檢(jian)測(ce) 。
理由：2）光智(zhi)子由二氧化鈦和水(shui)性黏(nian)合劑(ji)構成(cheng) 。二氧化鈦被日本厚(hou)生省（相當于(yu)我國(guo)的衛生部）指(zhi)定為食品添加(jia)劑(ji) 。水(shui)性黏(nian)合劑(ji)干燥后會(hui)變(bian)成(cheng)非(fei)水(shui)溶性 。所以對(dui)(dui)人(ren)體絕對(dui)(dui)安全 。
理由：3）光觸媒表(biao)面上(shang)生成的活性氧類，只限于表(biao)面游離而不會轉移(yi)至空氣中，因(yin)此(ci)沒有必(bi)要擔心會侵入人(ren)體呼(hu)吸(xi)道 。
理由：4）光觸媒表面需與(yu)有機物接(jie)觸，空(kong)氣循(xun)環在這里發揮(hui)了重要 。氧化(hua)分(fen)解反應后產生的(de)二氧化(hua)碳（CO2）和水都(dou)是安(an)全的(de) 。
2. 光(guang)智子（光(guang)觸媒）的作用可(ke)以持續多久？
答：光智子(zi)為速干(gan)性(xing) 。原液(ye)雖能(neng)溶于水，但施(shi)工后(hou)5分(fen)鐘表干(gan)成非水溶性(xing) 。更讓人(ren)驚奇的(de)是，施(shi)工后(hou)三(san)天至兩個星(xing)期內可以達(da)到(dao)相當于鉛(qian)筆4H的(de)硬度 。除非用刀(dao)子(zi)刮，不(bu)會輕易脫落 。所以經光智子(zi)施(shi)工過的(de)墻壁 、天花板只要不(bu)更換就會永久性(xing)地發(fa)揮殺菌 、除毒(du)作用 。
3. 光智子（光觸(chu)媒）的使用復雜嗎？
答：不復雜，只要(yao)具備以下三要(yao)素，光智子（光觸媒）就會發揮其穩定的功效：
 |
4. 專用壓縮氣噴嘴的秘密。
 |
1） 光智子（光觸媒）的(de)噴嘴是利用了(le)肥皂泡的(de)原理（見上圖）肥皂泡由于內部氣壓的(de)原因，周圍(wei)形成了(le)薄膜。同(tong)樣道理，二(er)氧化鈦(tai)從形成薄膜的(de)黏合劑里面(mian)露出，充分與外界接觸有效(xiao)的(de)增強了(le)其(qi)功效(xiao)。
2） 黏(nian)合劑(ji)中(zhong)探(tan)出頭的(de)二氧(yang)化鈦(tai)，經過紫外線的(de)照射后，更好地發(fa)揮(hui)其很大的(de)分解作用。
四、光觸媒國內外發展現狀
日(ri)本是光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)觸(chu)(chu)(chu)媒(mei)(mei)(mei)(mei)技(ji)術(shu)領先的(de)國(guo)(guo)家，近年(nian)(nian)(nian)來(lai)已在(zai)(zai)防污、抗菌、親(qin)水材(cai)料、水處理、可(ke)降解塑及(ji)環(huan)保等(deng)許多(duo)方面(mian)達到(dao)了實用化(hua)水平，并(bing)形成(cheng)相(xiang)當(dang)規模的(de)產(chan)業 。（例如日(ri)本TOTO推出(chu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)觸(chu)(chu)(chu)媒(mei)(mei)(mei)(mei)自(zi)凈(jing)抗菌陶瓷潔(jie)具，NISSAN、豐田汽車采用光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)觸(chu)(chu)(chu)媒(mei)(mei)(mei)(mei)防霧(wu)后視鏡等(deng)）。到(dao)2005年(nian)(nian)(nian)，日(ri)本國(guo)(guo)內(nei)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)觸(chu)(chu)(chu)媒(mei)(mei)(mei)(mei)及(ji)相(xiang)關制品的(de)市(shi)(shi)場(chang)規模將(jiang)(jiang)達到(dao)120億美(mei)元(yuan) 。未(wei)來(lai)的(de)世(shi)界市(shi)(shi)場(chang)潛力可(ke)以達到(dao)1000億美(mei)元(yuan)，形成(cheng)一個(ge)全新(xin)的(de)新(xin)型產(chan)業 。近年(nian)(nian)(nian)來(lai)，由于光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)觸(chu)(chu)(chu)媒(mei)(mei)(mei)(mei)在(zai)(zai)環(huan)境凈(jing)化(hua)方面(mian)的(de)用途之廣(guang)(guang)、影響之深，被稱為光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)凈(jing)化(hua)革命 。我國(guo)(guo)中科院、各大專(zhuan)科院校、企(qi)業對(dui)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)觸(chu)(chu)(chu)媒(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)研(yan)(yan)究也早(zao)已開始，但應(ying)用技(ji)術(shu)研(yan)(yan)究及(ji)相(xiang)關的(de)研(yan)(yan)發(fa)直到(dao)近兩(liang)年(nian)(nian)(nian)才有(you)所突破，但距(ju)日(ri)本在(zai)(zai)此領域還(huan)有(you)相(xiang)當(dang)大的(de)差距(ju)。國(guo)(guo)內(nei)對(dui)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)觸(chu)(chu)(chu)媒(mei)(mei)(mei)(mei)技(ji)術(shu)的(de)產(chan)業已展開，2003年(nian)(nian)(nian)6月廣(guang)(guang)州風神汽車在(zai)(zai)所有(you)NISSAN藍鳥車上全面(mian)采用我公司的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)智子(zi)（光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)觸(chu)(chu)(chu)媒(mei)(mei)(mei)(mei)），揭開了光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)觸(chu)(chu)(chu)媒(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)應(ying)用序(xu)幕。隨著廣(guang)(guang)州真善美(mei)燈(deng)具公司和我公司聯合(he)開發(fa)了光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)觸(chu)(chu)(chu)媒(mei)(mei)(mei)(mei)殺菌燈(deng)管。2004年(nian)(nian)(nian)7月國(guo)(guo)內(nei)地(di)板(ban)(ban)連續(xu)5年(nian)(nian)(nian)銷量(liang)第一的(de)圣象(xiang)地(di)板(ban)(ban)，推出(chu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)觸(chu)(chu)(chu)媒(mei)(mei)(mei)(mei)健康地(di)板(ban)(ban)，上海通用宣布2004年(nian)(nian)(nian)10月1日(ri)將(jiang)(jiang)在(zai)(zai)賽(sai)歐車上安裝光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)觸(chu)(chu)(chu)媒(mei)(mei)(mei)(mei)。據專(zhuan)家預測，兩(liang)年(nian)(nian)(nian)后國(guo)(guo)內(nei)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)觸(chu)(chu)(chu)媒(mei)(mei)(mei)(mei)市(shi)(shi)場(chang)將(jiang)(jiang)達5億人民幣。
