【光(guang)(guang)觸媒產(chan)品】光(guang)(guang)觸媒產(chan)品有(you)哪(na)些 光(guang)(guang)觸媒產(chan)品有(you)哪(na)些特點

光觸媒產品有哪些

納米光(guang)(guang)觸(chu)媒是指在光(guang)(guang)照下(xia)，自身不(bu)發生化學變化，卻可以(yi)促進化學反(fan)應的物質，其功能就象光(guang)(guang)合作用(yong)中的葉綠素。銳鈦型納米TiO2是最主要的光觸媒材料，當其吸收太陽光或其他光源中的能量后，粒子表面的電子被激活，逸離原來的軌道，同時表面生成帶正電的空穴。逸出的電子具有強還原性，空穴則具有強氧化性，兩者與空氣中的水氣反應后會生成活性氧和氫氧自由基。活性氧、氫氧自由基能將大部分有機物、污染物、臭氣、細菌等氧化分解成無害的二氧化碳和水。 納米光觸媒廣泛應用于室內空氣凈化、污水處理、涂料、化妝品、塑料、紡織品、陶瓷、玻璃、脫腥嗅、消毒殺菌等領域。

1、光觸媒滅蚊器

光觸媒(mei)滅(mie)蚊器(qi)是經多(duo)年(nian)研究開發(fa)最(zui)環(huan)保的(de)高(gao)效滅(mie)蚊器(qi)，誘捕(bu)燈波長360-380納米，對人體無害。而(er)且光催化(hua)反應還(huan)能凈化(hua)空氣(qi)(qi)，有(you)效(xiao)殺(sha)滅空氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)各種細(xi)菌，吸收各種有(you)害氣(qi)(qi)體。它對蒼蠅(ying)、飛蛾(e)等具有(you)同(tong)樣的(de)捕殺(sha)作用，整體性能非其他滅蚊(wen)(wen)器可比。它的(de)最大特點在(zai)于：可以在(zai)同(tong)一空間持續捕殺(sha)吸血(xue)雌(ci)蚊(wen)(wen)，從而(er)有(you)效(xiao)打斷該空間周圍較大區域(yu)的(de)蚊(wen)(wen)蟲群體繁(fan)衍周期(qi)，達到成群殺(sha)滅蚊(wen)(wen)蠅(ying)的(de)功效(xiao)。

2、光觸媒空氣凈化器

光觸(chu)媒在紫(zi)外光的(de)作用下，價帶上的(de)電(dian)子(eˉ)躍遷(qian)到導(dao)帶，在價帶上產生相應的空穴(h+),生成具(ju)有極強氧(yang)(yang)化作用的超氧(yang)(yang)離子自(zi)由基、羥基自(zi)由基、超氧(yang)(yang)羥基自(zi)由基，不僅能(neng)將甲(jia)(jia)(jia)醛、苯(ben)、甲(jia)(jia)(jia)苯(ben)、二甲(jia)(jia)(jia)苯(ben)、氨、TVOC等(deng)有毒(du)有害(hai)氣(qi)體、污染物(wu)、臭氣(qi)、細菌等(deng)氧化分解成無害(hai)的CO2和(he)H2O， 而且具有高效廣譜的消毒性(xing)能，對各種常見的致(zhi)病菌都有很(hen)好(hao)的抑制和殺(sha)滅(mie)作用(yong)。 一般抗菌劑只有殺(sha)菌作用(yong), 但(dan)不(bu)能分解毒(du)(du)素，光觸媒則可以將細(xi)菌遺體及(ji)在體內(nei)殘留毒(du)(du)素完全分解，達到徹底消(xiao)毒(du)(du)殺菌的目(mu)的。經(jing)科學(xue)實驗證明, 光觸(chu)(chu)媒對綠膿桿(gan)(gan)菌(jun)(jun)(jun)、大腸桿(gan)(gan)菌(jun)(jun)(jun)、金黃色(se)(se)葡萄球(qiu)菌(jun)(jun)(jun)、白色(se)(se)葡萄球(qiu)菌(jun)(jun)(jun)、肺炎克雷伯氏(shi)(shi)菌(jun)(jun)(jun)、沙門氏(shi)(shi)菌(jun)(jun)(jun)、芽(ya)桿(gan)(gan)菌(jun)(jun)(jun)和曲霉(mei)等具有很強的(de)殺滅能力。從而達(da)到凈(jing)化空氣中(zhong)有毒(du)有害氣體和有效控制(zhi)細菌(jun)(jun)(jun)、病毒(du)的(de)交叉感(gan)染(ran)(ran)及抑制(zhi)細菌(jun)(jun)(jun)繁(fan)殖的(de)目的(de)。光觸(chu)(chu)媒作用過程中(zhong)本身不發生變化和損耗只提供一(yi)個反應場所(suo)，具有時間持久、持續作用、性質穩定、安全無毒(du)的(de)優點，不產生二次污(wu)染(ran)(ran)，是國際公(gong)認(ren)的(de)綠色(se)(se)環保無污(wu)染(ran)(ran)的(de)產品(pin)。

光觸媒產品有哪些特點

1、光波吸收

以市面最多的光觸媒納米二氧化鈦為例：

純凈的納米二氧化(hua)鈦粉(fen)末，只能吸收400nm以下的紫(zi)外光，在自(zi)然(ran)環境下，紫(zi)外光占(zhan)有比例較低(di)，不足自(zi)然(ran)光的10%，因而純凈的納米二氧化鈦基(ji)本沒有光觸媒的功效。

所(suo)以(yi)，為使二氧化(hua)鈦可(ke)以(yi)吸收可(ke)見光(guang)，甚至(zhi)吸收遠紅外光(guang)，必須采用特(te)殊材料的配(pei)制(zhi)摻雜技術。

比(bi)如(ru)采用(yong)固相(xiang)合成、過渡金屬離子和非金屬離子摻雜、金屬-有機絡合物(wu)、表面敏化(hua)、半導(dao)體復合等多種方法，對光觸媒進行(xing)可見光誘導(dao)。2000年以來，還發現(xian)納米(mi)貴金屬（鉑、銠、鈀等(deng)）與光(guang)(guang)觸(chu)媒材料進(jin)行(xing)配位螯(ao)合(he)后，會極大提高光(guang)(guang)生載流子的分離(li)效率和抑制電子-空(kong)穴的重新(xin)復合，從而進(jin)一步拓寬(kuan)了二氧化鈦(tai)的光波吸(xi)收范圍，這些(xie)納(na)米(mi)貴(gui)金屬也被稱為“光觸媒的維生素”。日本汽車尾氣凈化裝置(zhi)已(yi)大量使用納(na)米(mi)貴(gui)金屬制成的催化劑。

純凈光觸媒技術只能在紫(zi)外光下(xia)作用(yong)，這已經是2000年前(qian)的技術了。21世紀國際光觸(chu)媒(mei)技(ji)(ji)(ji)術的發展(zhan)方(fang)向是化學配位(wei)鍵螯合功能元(yuan)素摻雜技(ji)(ji)(ji)術，使用這種技(ji)(ji)(ji)術可(ke)以(yi)極(ji)大增(zeng)強(qiang)光觸(chu)媒(mei)材料的光催化協同效應，從而可(ke)以(yi)吸(xi)(xi)收可(ke)見(jian)光，甚至可(ke)以(yi)吸(xi)(xi)收遠紅外光。

2003年，中(zhong)國(guo)首先發明(ming)遠紅外光(guang)觸媒(mei)技術(shu)，標志著在光(guang)觸媒(mei)的(de)光(guang)波吸(xi)收技術(shu)上，已經(jing)超(chao)出(chu)世界(jie)水平。【見中(zhong)國(guo)化(hua)工信息(xi)中(zhong)心《查新報告（2003-021）》】

2、耐候性

光觸(chu)媒產(chan)品經受(shou)氣候的考驗，如物理磨損(sun)、冷熱、自身晶(jing)格缺陷等造成的綜合(he)破壞(huai)，其耐受(shou)能力叫耐候性。

純凈的(de)光觸媒粉末不(bu)具(ju)有實(shi)用(yong)性，很(hen)簡單，風一吹(chui)就沒了，所(suo)以(yi)必須做成粘(zhan)合型的(de)溶(rong)液，而且溶(rong)液干燥后會吸(xi)附在各類(lei)家具(ju)表(biao)面，不(bu)容易磨(mo)損及掉落。要(yao)(yao)實(shi)現這個性能，不(bu)添加黏(nian)合劑是(shi)做不(bu)到的(de)，所(suo)以(yi)不(bu)含黏(nian)合劑的(de)光觸媒溶(rong)液產品要(yao)(yao)么是(shi)炒作(zuo)，要(yao)(yao)么就是(shi)干燥后會大量掉落。

純凈(jing)光觸媒在光照(zhao)射下，除了能(neng)發(fa)生(sheng)光催(cui)化(hua)反應(ying)外(wai)，還(huan)會(hui)發(fa)生(sheng)光化(hua)學活性反應(ying)，這(zhe)種光化(hua)學活性反應(ying)是由光觸媒內(nei)在晶(jing)格(ge)缺陷引起的，這(zhe)種反應(ying)會(hui)釋放(fang)新(xin)生(sheng)態氧[O]，新生態氧(yang)(yang)通過物質(zhi)遷移，與光觸媒本身(shen)及(ji)家具表面材料進行(xing)反應(ying)，會導致物質(zhi)有機聚合物氧(yang)(yang)化、降解(jie)，最終(zhong)造成(cheng)涂膜的粉化和(he)失(shi)光，縮短其(qi)使(shi)用壽命，造成(cheng)家具表面失(shi)色或斑駁。所(suo)以(yi)，必須要對光觸媒進行(xing)特殊工藝(yi)的無機包(bao)覆，從(cong)根(gen)本上(shang)解(jie)決(jue)光觸媒的光化學活性反應(ying)問(wen)題(ti)。

由上兩條可知，將光(guang)觸媒產品(pin)是(shi)否(fou)純凈，是(shi)否(fou)含有分(fen)散劑作為評價光(guang)觸媒性能(neng)是(shi)否(fou)優劣(lie)的標(biao)準是(shi)不科學(xue)的。

純凈的(de)光(guang)觸(chu)媒只(zhi)能吸(xi)收紫外光(guang)，可(ke)吸(xi)收可(ke)見光(guang)甚至遠紅外光(guang)的(de)光(guang)觸(chu)媒必然(ran)螯(ao)合了其他活性催化材料。

3、有效濃度

光觸媒本身(shen)是一(yi)種催化(hua)(hua)劑，不直(zhi)(zhi)接參與(yu)降解反應，它通過(guo)吸(xi)收光能把水或氧氣轉化(hua)(hua)成強(qiang)氧化(hua)(hua)活性基團(tuan)，而強(qiang)氧化(hua)(hua)活性基團(tuan)使空氣污染物降解，所以必(bi)須直(zhi)(zhi)接接觸到水分(fen)子(zi)或氧分(fen)子(zi)。

因(yin)而，在(zai)濃(nong)度(du)(du)因(yin)素中，決定光觸媒(mei)性能的(de)是(shi)有效(xiao)接(jie)觸濃(nong)度(du)(du)，即可以與水或空氣接(jie)觸的(de)光觸媒(mei)濃(nong)度(du)(du)，而不是(shi)某一(yi)種產品(pin)的(de)濃(nong)度(du)(du)。比如一(yi)塊(kuai)二氧(yang)化(hua)鈦(tai)瓷(ci)磚(zhuan)(zhuan)，如果大量(liang)的(de)二氧(yang)化(hua)鈦(tai)被封閉(bi)在(zai)瓷(ci)磚(zhuan)(zhuan)內(nei)部(bu)，就算(suan)濃(nong)度(du)(du)再高(gao)，又有什么意義呢？

在噴(pen)(pen)涂(tu)產(chan)品中，有(you)效接觸濃(nong)度不僅與溶(rong)液中光觸媒濃(nong)度有(you)關，而且與噴(pen)(pen)涂(tu)工具、噴(pen)(pen)涂(tu)手(shou)法(fa)等現場工藝有(you)關。另外，與產(chan)品附著性也(ye)直(zhi)接相關，如果干燥后出現大量剝落，就算初(chu)始(shi)“濃度”再高(gao)，又(you)有什么意義？

而(er)且一般光(guang)(guang)催化(hua)反(fan)(fan)應(ying)都是多相光(guang)(guang)催化(hua)過程，反(fan)(fan)應(ying)過程都在界面(mian)發(fa)生。光(guang)(guang)催化(hua)反(fan)(fan)應(ying)效率(lv)由催化(hua)劑(ji)自身(shen)的(de)量子(zi)效率(lv)和(he)反(fan)(fan)應(ying)過程條件(jian)兩個方面(mian)決定(ding)。光(guang)(guang)催化(hua)材料表面(mian)的(de)微(wei)觀(guan)結(jie)(jie)構(gou)也很重要，它直接影響了光(guang)(guang)催化(hua)反(fan)(fan)應(ying)的(de)效率(lv)。好(hao)的(de)光(guang)(guang)催化(hua)材料微(wei)觀(guan)表面(mian)應(ying)該是粗糙(cao)的(de)、凹凸不平的(de)（以原子(zi)力顯微(wei)鏡微(wei)觀(guan)結(jie)(jie)構(gou)照片為準就像遍布隕石坑的(de)月(yue)球表面(mian)），這樣可以增加捕(bu)捉甲醛(quan)、VOC等有機(ji)物氣體分子的機(ji)率，產生納米(mi)界面材料的二元協同(tong)效應進而增強降解凈化能力。

4、納米細度

根據(ju)不(bu)同(tong)光觸媒(mei)材質不(bu)同(tong)而不(bu)同(tong)，一般認為，納米細(xi)度大于(yu)50納米(mi)的光觸媒基(ji)本不(bu)具備光活性，30納(na)(na)米以下較佳。純凈光觸(chu)媒(mei)的納(na)(na)米細度可以做到5納(na)米左右，但只能在紫外(wai)光(guang)(guang)條件下作用。螯(ao)(ao)合(he)了活性催(cui)化元素的光(guang)(guang)觸(chu)媒一般分子直徑較大(da)，因(yin)為螯(ao)(ao)合(he)元素越多(duo)，直徑自然(ran)越大(da)，當然(ran)，螯(ao)(ao)合(he)越多(duo)，光(guang)(guang)波吸收范圍也越寬，螯(ao)(ao)合(he)型光(guang)(guang)觸(chu)媒產品的最佳納(na)米細(xi)度為8~10納米。

一(yi)般情況(kuang)下，在相同(tong)光波(bo)吸(xi)收范圍下，光觸媒(mei)納米細(xi)(xi)度(du)越(yue)(yue)小，催化性能越(yue)(yue)強，但納米細(xi)(xi)度(du)也不可(ke)能無限降低(di)，一(yi)是(shi)細(xi)(xi)度(du)越(yue)(yue)小，制(zhi)作成(cheng)本(ben)越(yue)(yue)高，性價(jia)比不高，二是(shi)光具(ju)有波(bo)粒二象性，當材料納米細(xi)(xi)度(du)少于一(yi)定程度(du)后(hou)(hou)，會降低(di)粒子性光能的吸(xi)收率，三(san)是(shi)細(xi)(xi)度(du)越(yue)(yue)小，后(hou)(hou)期越(yue)(yue)容易團聚。故優(you)質光觸媒(mei)一(yi)般納米細(xi)(xi)度(du)均為5~10納米。

5、負氧離子

光觸媒在(zai)進(jin)行光催化反(fan)應(ying)的時候(hou)，會產生超氧陰離(li)子自由基（O?·），伴生負氧離子(zi)。

但可以達到最佳的負氧離子釋放功效的光觸媒，必(bi)須(xu)是可吸收遠紅(hong)外(wai)光譜，只有這樣，白天、晚上(shang)及(ji)無光的櫥柜(ju)里，才可全天候釋放(fang)負氧離(li)子。