光触媒技术---1 光触媒技术消除甲醛-爱华网

光触媒技术

目录

光触媒技术发明时间

光触媒技术定义

光触媒技术原理

光触媒生产技术

光触媒技术中材料的分类

光触媒技术对生活的益处空气净化

抗菌防霉

除臭除味

防污自洁

亲水防雾

水净化

光触媒技术应用特点持续性

安全性

高效环保

全面性

光触媒技术应用场合

光触媒技术发明时间

光触媒技术定义

光触媒技术原理

光触媒生产技术

光触媒技术中材料的分类

光触媒技术对生活的益处空气净化

抗菌防霉

除臭除味

防污自洁

亲水防雾

水净化

光触媒技术应用特点持续性

安全性

高效环保

全面性

光触媒技术应用场合

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编辑本段光触媒技术发明时间

光触媒技术是1967年东京大学的教授本多建一教授跟当时的研究生藤岛昭偶然发现在紫外线的照射下，二氧化钛电极可以将水分解成氢气与氧气。1972在英国的《科学》杂志上共同发表光触媒效应论文，光触媒技术由此产生。

编辑本段光触媒技术定义

纳米材料在光的照射下，把光能转变成化学能，促进有机物的合成或使有机物降解的过程就是光触媒技术。这一过程也叫做光催化，所以光触媒技术又叫做光催化技术。

编辑本段光触媒技术原理

纳米光触媒在光照射下，价带电子被激发到导带，形成了电子和空穴，与吸附于其表面的O2和H2O作用，生成超氧化物阴离子自由基，O2-和羟基自由基-OH，其自由基具有很强的氧化分解能力，能破坏有机物中的C-C键、C-H键、C-N键、C-O键、O-H键、N-H键，分解有机物为二氧化碳与水；同时破坏细菌的细胞膜固化病毒的蛋白质，改变细菌，病毒的生存环境从而杀死细菌、病毒。光触媒技术原理

编辑本段光触媒生产技术

主要分气相法跟液相法。

气相法中的TiCl4氢氧火焰水解法，产品纯度搞粒径小，表面积大，分散性好，团聚程度较小，对设备材质要求较严，对工艺参数控制要求精确，因此产品成本较高。此外气相法还有 TiCl4气相氧化法，钛醇盐气相水解法等。

液相法中的水热合成法制得的超细产品纯度高，分散性好，晶型好且颗粒大小可控，但该法要经历高温过程，对设备的材质和安全要求较严。溶胶-凝胶法具有纯度高，均匀性强，合成温度低，反应条件易于控制，特别是制备工艺相对简单，无需特殊贵重仪器，同时具有制得薄膜孔径小，孔径分布范围窄等优点。[1]

编辑本段光触媒技术中材料的分类

已研究的光触媒材料有TiO2、ZnO、Cds、WO3、Fe2O3，PbS、SnO3、In2O3、ZnS、SrTiO3和SiO2等十几种，这些半导体氧化物都有一定的光催化降解有机物的活性并且稳定、无毒。因其中大多数易发生化学或光化学腐蚀，不一定适合作为通用性的光催化剂。通常讲的光触媒都是以纳米二氧化钛为主要原料。

编辑本段光触媒技术对生活的益处

空气净化

对甲醛、苯系物、挥发性有机物、氨气、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、汽车尾气等影响人类身体健康的有物质，在光催化作用中，分解为二氧化碳和水，从而净化空气。抗菌防霉

对大肠杆菌、金色葡萄球菌、肺炎杆菌、霉菌等病菌具有杀灭能，的同时还能分解由病菌释放出的有害物质。除臭除味

生活环境的臭味大多是有机物，如油漆中的有机溶剂，馊水中的含氮有机物气体，香烟味、厕所臭、动物臭等等，有机物都有碳基极易与纳米光触媒反应，从而分解为没有污染的CO2和H2O。防污自洁

物体表面的污垢大多是含油脂污染物。油脂也是有机物，基于光催化的机理所以能分解后剥离于物体表面。亲水防雾

二氧化钛光触媒表面与水滴的接触角几乎是零度，所以表面覆有二氧化钛光触媒的物体都有亲水防雾的功能。光触媒亲水性作用图

水净化

净化水中的有害物质。

编辑本段光触媒技术应用特点

光触媒通过光的照射，激发光触媒半导体的强氧化还原特性，像树叶一样分解污染物，释放负离子，改善空气质量，具有四大特性：持续性

光触媒是触媒，是在光触媒材料表面上进行触媒反应，光触媒材料本身不会发生变化和损耗，在光的照射下不断净化污染物，持续作用时间长。安全性

光触媒二氧化钛是不溶性的陶瓷，在1968年通过美国的美国食品和药物管理局（FDA）认证，1983年在日本已被用于作为食品添加剂获得批准。光触媒原料在食品着色剂，口红，防紫外线化妆品等行业中广泛使用，白色油漆颜料和染料的白色纤维广泛应用于家庭和各种行业中都在广泛使用。高效环保

光触媒利用太阳能，光能分解污染物。触媒效能很高，本身不参与反应，是新兴的绿色环保材料。全面性

纳米光触媒可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、醋酸、氨、挥发性有机物（TVOC）等污染物，并具有高效广谱的消毒能力，将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。光触媒像树叶一样工作

编辑本段光触媒技术应用场合

在建筑防污处理，局部空气污染治理，家居（办公室）污染综合治理，汽车污染综合治理，医疗，机构，学校，大厦的抗菌，消毒等，净化汽车尾气，工业排放对建筑物的污染；通信工具，输电线路等的霜，雪挂处理；汽车车镜，眼镜防雾作用；空气净化与大气污染治理，水处理，纺织品抗菌，防污，防臭，公共场所的抗菌，防污，除臭；食品，食品运输工具，仓库空间净化；养殖场的抗菌，病毒，防污，除臭处理；污水处理，水净化；金属机械设备防锈功能；建筑物外表，玻璃幕墙的清洁；文物古建筑防老化处理；照明领域，化妆品等各个行业都有非常好的应用。

参考资料

1

光触媒生产技术介绍

http://www.guangchumei88.com/about/guangchumeijishu/gcmscjsdjzff.html

扩展阅读：

1 http://www.guangchumei88.com/about/guangchumeijishu/

开放分类：

光触媒，空气净化，除甲醛，除味剂，光触媒技术

光触媒介绍

一、光触媒的由来

光触媒”是日本开发的纯日本产基础技术。只要受到紫外线的照射，从细菌到大气中的有害物质就都能够分解。其应用范围已经拓展到了环境净化领域，如生产出了免污墙壁和免污玻璃等。

光触媒于1967年被发现。当时还是研究生的东京大学藤岛昭教授在一次试验中对放入水中的氧化钛单结晶进行了光线照射，结果发现水被分解成了氧和氢。这一效果作为“本多?藤岛效果”而闻名于世，该名称组合了藤岛教授和当时他的指导教师----东京工艺大学校长本多健一的名字。由于是借助光的力量促进氧化分解反应，因此后来将这一现象中的氧化钛称作光触媒.。

二氧化钛光触媒在受到太阳光的照射时，钛原子上的电子被光激发，形成电子穴，空气中的水、氧气会被分解为O2-和OH-，具有极强的氧化力，这种氧化能力，能使有机物分解成二氧化碳和水，也能降解部分无机化合物,从而达到杀菌、除臭、净化空气的效果。

关于光触媒，最近人们对“可视光应答型光触媒”表现出了浓厚的兴趣。这种光触媒在室内微弱的紫外线下也能发生反应。可视光应答型光触媒是在原有的氧化钛中采取了促进紫外线吸收的表面处理等措施，即使在室内光线下也可以进行反应。从2001年开始，已有多家制造商开始投入使用，有的甚至应用在了内部装修材料中。这些产品不仅可净化室内空气，还可消除导致出现办公室症候群的有害物质-—甲醛。

光触媒具有很强的氧化力，可以将空气中的有机物质，NOX、H2S、以及室内空气中的甲醛、苯、氨等有害物质分解为CO2和水，并且无中间产物生成，净化空气的效果安全、强力、持久。

二、光触媒的发展与应用

由于科技的飞速发展，纳米技术日新月异，科学家将许多物质制成纳米颗粒后，发现它原有的物理、化学性质发生了巨大变化，产生了许多意想不到的效果。纳米二氧化钛是在九十年代开始运用，它在有光的情况下可以产生源源不断的光催化反应，产生一种可以分解有机物、抑制病毒活性等功能的物质（氢氧自由基)但本身并不消耗。科学家将它应用于净化空气、抗菌、除臭、消毒、防霉等并起到良好的效果。

光触媒技术被成功应用于汽车内空气净化处理，成为最新的车辆净化工具，同时，光触媒可以净化汽车废气，使用光触媒处理的车辆，车内的空气比较清新。

在医院里，光触媒能有效地抑制病房候群症，并能有效对病床、医疗器械杀菌、消毒。光触媒过滤网可以用于医院空气消毒机中，它可以减少消毒机中紫外灯、臭氧对人体的危害。

新装修后的房间、人口密集的写字楼经过光触媒处理后，可以有效去除装修中散发的甲醛、苯、氨等有害气体，营造出清新的室内环境。

光触媒还可广泛应用到其他方面，如漱口药水、牙膏、口香糖、隐形眼镜清洗杀菌液、蔬菜保鲜袋、鲜花存活剂等。

三、光触媒高效杀菌

光触媒是利用纳米二氧化钛在光照下，光触媒表面产生氢氧自由基，其中二氧化钛是目前最的光催化抗菌剂，它的毒性低，对人体安全，对皮肤无巧不成书刺激，抗菌能力哟，抗菌谱广，具有抗菌效果，它的抗菌效果发挥只要1小时左右，而纳米银的抗菌效果发挥需要24小时左右。二氧化钛不象银系抗菌剂，会随着抗菌剂使用会逐渐消耗而效果慢慢下降。光触媒的杀菌效果持久，只要二氧化钛存在可以永久杀菌，它是常用消毒液是无法比拟的效果。常规消毒液一般只喷涂到地板上，而光触媒喷涂在整个空间，可以杀灭空气中漂浮的细菌，从而达到消灭整个空间细菌。

效果展示

杀菌、抑菌

超强的氧化能力，能造成细胞死亡，降低病毒的活性，并且补捉、分解空气中的浮游细菌。有效除去大肠杆菌、黄葡萄球菌、白癣菌、霉菌、化脓菌、绿脓菌等细菌，抑制如肠病毒、流行性感冒、滤过性病毒等病原的传播。

脱臭比臭氧(O3)、负离子，有着更强的氧化能力，可强力分解臭源。脱臭能力相当于500个活性碳冰箱除臭剂，比活性碳有更强的吸附力，且具有活性碳所没有的分解细菌功能。吸入二手烟比直接吸烟罹患癌症的机率高好几倍。光触媒可以有效分解香烟燃烧中致癌成分物质，如硫化氢、二氧化硫等。让拒吸二手烟的人士有一个健康的生活空间，给尚在发育中的小孩，提供一个更良好的成长环境。

防霉

物体表面发霉是因为滋生霉菌的关系，尤其是台湾潮湿的气候，室内的衣橱及墙壁更易因为潮湿的关系而发霉。光触媒本身杀菌的功能可轻易让霉菌无繁殖的空间，不但解决了发霉的问题，也去除了讨厌的霉味。

无毒

光触媒主要成份为二氧化钛，其化学稳定性非常高，经美国食品药物管理局(F.D.A)认可，准许在口香糖、巧克力等食品中添加，二氧化钛更广泛运用于化妆品及防晒用品中，可见其对人体是十分安全而无副作用的。

永久性

光触媒多为速干性的黏合剂，一经施工后即具有非水溶性的特性，经过十日至两周的期间，能达到4H铅笔的硬度。硬化后的黏合剂，如果不刻意磨损的话(如重新装潢、油漆或更换璧纸等)，通常不会与二氧化钛分离。也就是说光触媒的效果是永久的。

四、光触媒解决室内污染

人们常用空气清新剂、活性碳、除味剂等解决室内污染，这些产品有效的时间短且只有一次性，并有二次污染产生，而光触媒的出现是一次划时代的空气清洁革命。

1、无毒性。我们的光触媒产品主要是水和二氧化钛构成，其中二氧化钛已通过美国FDA认证为无毒性，已用于巧克力等食品添加剂、化妆品中的防晒霜、牙膏、内服用药等。

2、光触媒能有效的净化空气、杀菌、除臭。在光照情况下发生的光催化反应，会在表面产生氢氧自由基和释放负离子，氢氧自由基的强氧化性能有效分解细菌，并能分解细菌死后产生的内毒素，没有任何二次污染。

3、使用方便、作用时间长。喷涂后二十分钟即产生作用，在光照下发生的光催化反应中，二氧化钛本身并不消耗，只要有光这种反应就源源不断的进行，从理论上是无限止的进行下去，实际上至少可用五年，有些优质产品甚至可以用到十年。

适用领域

1、居家环境：客厅、卧室、厕所、厨房、新装潢屋，也可除去宠物的味道经过光触媒施工后，能有效除去霉菌、璊、尘埃等接触性感染；预防气喘、支气管炎、鼻子过敏、花粉过敏症、退伍军人症、办公室症候群等呼吸系统疾病，提供清新的室内空间；

2、医疗院所：医院、诊所、育婴室、老人安养中心，避免院内感染；

3、教学单位：幼稚园、托儿所、安亲班、补教业者，抑制疾病的传染；

4、住宿场所：饭店、旅社、宾馆、汽车旅馆；

5、公共场所：办公室、吸烟室；

6、营业场所：餐厅、KTV、MTV、百货公司、电影院、三温暖、健身中心；

7、交通工具：自用车、计程车、租赁用车、公车、游览车、捷运、火车、救护车日本国土交通省规定，营业用车辆每个月要做一次消毒工作，但凡是经过光触媒施工后车辆，可于五年内不必再做任何消毒工作。

8、建筑物外观自净：建筑物外墙施工后，因光触媒的自净功能，可常保明亮洁净。

一、光触媒知识

1、光触媒历史

1968年当时东京大学的研究生滕岛昭偶然的情况下发现了光触媒。

1999年由于纳米技术得到了突破性进展，光触媒终于正式登上了国际研究舞台。

2001年，光触媒产品全面介入家庭日常生活，并在短短的半年时间，迅速席卷欧美及东南亚发达国家和地区，成为家庭主要消费产品之一，而且奇迹般的以年平均4.6%递增。光触媒已经成为发达国家老幼皆知的环保代名词。并于年末，首次应用于美国空间站的空气净化。

2、光触媒是什么？

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理想材料。

光触媒在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，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。

3、光触媒反应机理是什么？

二氧化钛见光会产生正、负电子，正电子与空气当中的水分子结合产生氢氧自由基，实践证明，氢氧自由基具有强大的氧化分解能力，它能分解几乎所有的有机化合物和一部分的无机物，将它们分解成无害的二氧化碳及其他物质，而负电子与空气当中的氧结合会产生活性氧，也就是超级氧化离子，超级氧化离子也具有很强的氧化分解能力，它可以破坏细菌、霉菌这些有机物的细胞膜，固化病毒的蛋白质，在杀菌的同时还能分解细菌尸体上释放出的有害复合物。

4、光触媒有什么样的作用？光触媒作为一种新兴的空气净化产品，主要有以下功能：

1.空气净化功能：对甲醛、苯、氨气、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等影响人类身体健康的有害有机物起到净化作用。

2.杀菌功能：对大肠杆菌、黄色葡萄球菌等具有杀菌功效。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。

3.除臭功能：对香烟臭、厕所臭、垃圾臭、动物臭等具有除臭功效。

4.防污功能：防止油污、灰尘等产生。对浴室中的霉菌、水锈、便器的黄碱及铁锈和涂染面褪色等现象同样具有防止其产生的功效。

5.净化功能：具有水污染的净化及水中有机有害物质的净化功能，且表面具有超亲水性，有防雾、易洗、易干的效能。

二、光触媒问答

1、光触媒的作用时间是多久？对光线的要求有多高？

答：光触媒作为一种光催化剂，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，就像植物的光合作用中的叶绿素。光触媒在太阳光或室内荧光灯的照射下能产生抗菌、除臭、油污分解、防霉防燥、空气净化的作用。由于它只是提供了反应的场所，而本身并不参与化学反应，所以自身物质不损失，所以它的作用效果是持久的。也就是说，只要它的表面不被破坏，它就像一个长期不停作用的空气净化器，时刻为您起到杀菌和净化空气的作用。光触媒的发现已经有了很长的历史，但是一直得不到实际应用，就是因为最早的光触媒对光线要求很苛刻，即使现在市面上存在的光触媒产品，也需要在400nm以下紫外线照射下才能激发它的光催化作用。而“怡家”光触媒产品，选用多种纳米金属材料，采用高科技纳米材料搀杂工艺，并独特添加了稀土元素，使光催化效率得到了大幅度提高，尤其是对光线的要求已上升到510nm以下的可见光范围。

2、紫外线灯的用途？

答：紫外线灯主要起到杀菌、消毒的作用，由于紫外线的波长很短，本身含有很高的能量，它可以更快速的激发光触媒产生一系列的光催化反应。

3、光触媒真的有那么好的效果吗？

光触媒是在纳米技术上的一个应用，其性能在国际上都得到了普遍认证，国内也开始在多个领域进行了实际运用，并得到了普遍的认可，并被成为21世纪最有发展潜力的产品之一。在实际应用当中也有很多的实例：比如说非典盛行期间，台湾政府办公楼就用光触媒进行了处理，日本普遍在学校，公共场所，交通工具中使用，日产蓝鸟汽车、国产宇通客车等都进行了光触媒处理，甚至一些医院、采血车等也都进行了光触媒处理，所以，其功效是得到了普遍认可的。

4、光触媒产品和其他传统产品有什么不同？

光触媒作为一种新兴的高科技产品，具有全方位去除室内环境污染的特点，它不同于传统产品，只能针对造成室内污染的个别污染源进行治理，比如说甲醛清除剂，只能对甲醛有一定的分解作用，而对苯系物污染、TVOC等一点作用也没有，更不用说有杀菌作用了。怡家光触媒则不同，它不但可以分解各种有机有害气体，还可以起到杀菌、防霉、防污、自洁的作用，另外最大的优点就是具有功效长久性，一次使用，可以长久拥有一个健康的生活空间。

5、光触媒光催化反应分几个步骤？

光触媒进行光催化反应可以分为下列几个步骤。

（1）反应物、氧气及水分子吸附于二氧化钛表面。

（2）经光照射后，二氧化钛产生电子及空穴。

（3）电子和空穴分别扩散到二氧化钛粒子表面。

（4）电子、空穴和氧及水分子形成氢氧自由基和活性氧。

（5）氢氧自由基和反应物进行氧化反应。

（6）产物再由二氧化钛表面脱离。

6、光触媒有什么样的特性？

答：在自然界中，二氧化钛以锐钛矿、金红石及板钛矿三种结晶组态存在。其中最常见及最广泛使用的是前面两种组态，后者则极为罕见。用来作为光触媒材料的二氧化钛为锐钛矿结晶或锐钛矿与金红石的混合结晶；而一般广泛被使用来作为工业颜料的钛白粉则为金红石结晶。

7、什么是纳米技术？

答：纳米科技为纳米尺寸下的科学技术。纳米是长度的单位，数字符号为nm.一纳米为十亿分之一米，相当于十个原子串联起来的长度，若以一米比为地球直径，一纳米大约为一个玻璃珠的直径。一般的来说，只要尺寸在0.1到100纳米之间的材料结构的物理化学性质研究，和这种材料结构的制造、操纵和测量等技术和仪器的研发，都可以称作为纳米科学和技术。

8、为什么选择Tio2作为光催剂？

答：二氧化钛又名氧化钛或钛白，化学式为TiO2，俗称钛白粉，是应用最广、用量最大的一种白色颜料。其产量占有全球颜料总产品的70%。二氧化钛原本就与人类的生活息息相关，因其无毒无害，故应用的层面相当广泛！2000年日本在约18.3万公吨二氧化钛的需求中,45%用在涂料、油墨/颜料占20%、合成塑胶占10%、造纸占10%，其它应用包括橡胶、化学纤维、电容器、化妆品、食品合计占14%。全球在1999年共需求二氧化钛382吨，也是以在涂料的消耗量占多数（57%），其次为塑胶、造纸。二氧化钛常以锐钛型、金红石型及板钛型三种结晶组态存在自然界中，其中锐钛型与金红石型结构使用最为广泛。二氧化钛是不溶于水的白色固体，它具无毒的特性，它与氧化钛或其它氧化物合用可作为色釉或色素，常用于化妆品工业及食品工业中，是世界标准的食品添加物，CAS序号为#13463.66.7。“怡家”光触媒原料中的二氧化钛，经光照形成带正电的空穴，如空气中的氧和带负电的电子结合形成负氧离子，而空气中的水和带正电的空穴结合后产生氢氧自由基。由于负氧离子多了一个电子，氢氧自由基少一个电子，依此原理可将有机物质分解产生微量的二氧化碳和水，二者对人体都没有影响。

一般被使用在颜料上的钛白粉及抗UV的化妆品的二氧化钛为锐钛型或是锐钛型与金红石型掺杂的结构，而用来作为光触媒材料的二氧化钛则为锐钛结构。二氧化钛的化学稳定度相当高，除热浓硫酸之外，其它溶剂（如水、有机溶剂）均难以溶解。二氧化钛在室温时为绝缘体，高温时具有少许的导电性，当经过紫外光照射时会诱发半导体的导电性。TiO2因具有强大的氧化还原能力、高化学稳定度及无毒的特性，常被用来作为光触媒的材料。

9、二氧化钛的使用安全吗？

答：由美国食品及药物委员会（FDA）之食品测试研究所证明二氧化钛（TiO2）为一安全物质并对人类无害。TiO2亦被广泛应用于食品、日用品、化妆品及耕种中。TiO2光触媒反应仅为表面反应，系单纯使附（接触）在表面的物质与游离基反应与臭氧净化机理不同，在空气中几乎不可能释出游离基，对人体完全没有影响。另外，二氧化钛在此作用中不会产生额外副产物，纯由可见光及紫外线引发的作用。

10、光触媒涂膜的作用原理是什么？

答：要让二氧化钛与光起反应，就必须将其暴露于表面，若只是潜伏在黏合剂里面，就不能吸收紫外线而分解有机物；如果使用了错误的黏合剂，黏合剂自身也会被分解，这也是为什么一般光触媒仅止于在应用材料上以特殊方式烧镀，这样不但成本高昂且作业也不方便，应用的范围更非常局限。怡家光触媒利用特殊无机黏合剂与二氧化钛（TiO2）结合，因此可以薄膜涂层方式直接涂布。

11、光触媒可以分解哪些污染物？

答：光触媒经过光照以后，会分解有机物质，如碳氢化合物，以我们日常生活的环境来说，病毒、细菌、霉菌、气味分子、有机颜料、污垢都可分解，绝大多数气味分子都是有机化合物，都是光触媒分解的对象，故不仅会分解厨房的油烟味等令人不快的味道，也会分解香味。

光触媒：让健康更进一步？

文/宋丹

据统计：人类有90%的时间是在室内工作和生活的，其中60%左右的时间是在家里。在人类的生存空间不断遭受各种污染威胁的今天，在我们失去了从自家门口仰望夜空星罗棋布的惬意的今天，如何才能拥有一个健康洁净的居家环境？面对甲醛、铅、苯、甲苯、二甲苯等有毒物质对身体的侵害，面对市场上五花八门的空气净化产品，我们该何去何从？

“光触媒”，被世界权威专家誉为“当今世界最理想的杀菌净化新技术”，身上有太多的光环让我们眩晕：它具有杀菌、除臭、防污、亲水、防紫外线等功能并且效果彻底、安全、高效、持久；它适用于居家、医院、学校等公共场所及各种车辆的空气净化；它在自然光等微弱光源甚至是无光的条件下也能大展身手……这样功能强大的“多面手”除了让我们兴奋外，还多少有点敬畏。

拥有清新自然的生存空间是我们共同的理想。清华大学分析中心副主任朱永法教授和北京化工大学现代催化研究所所长张敬畅教授将带你与光触媒进行第一次亲密接触。

亲密接触：光触媒7问

问：什么是光触媒？

光触媒(Photocatalyst)也叫光催化剂(Lightcatalyst)，是一类以二氧化钛（TiO2）为代表的，在光的照射下自身不起变化，却可以促进化学反应，具有催化功能的半导体材料的总称。TiO2作为一种光触媒，在吸收太阳光或照明光源中的紫外线后，在紫外线能量的激发下发生氧化还原反应，表面形成强氧化性的氢氧自由基和超氧阴离子自由基，把空气中游离的有害物质及微生物分解成无害的二氧化碳和水，从而达到净化空气、杀菌、除臭等目的。

问：光触媒在什么样的条件下才能发挥作用？

一般来说，光触媒必须在紫外线的照射下才能发挥作用。朱永法教授指出，如果不能获得太阳光照，若想激活光触媒，则必须另外加上紫外灯。紫外灯的选择应该是254nm或者365nm的效果比较好。至于在自然光和日光灯等微弱光源甚至是无光的条件下，光触媒是不能正常发挥功效的。那种所谓的无光条件下发挥作用的“冷触媒”已然失去了“光触媒”的真正含义。

光触媒对于温度没有严格的限制，常温条件下就可发生氧化还原反应。

问：光触媒产品发展到第几代了？

1972年，东京大学的本多建一教授和博士班学生藤岛昭发现以光照射二氧化钛电极可进行水的电解反应。这就是著名的“本多藤岛效应”。自此，经过30多年的努力，光触媒技术的应用研究已经取得了突破性的进展。许多厂家也应用各自的技术，把二氧化钛制成粉末、溶液、凝胶体、涂料等各种形态的材料迅速抢占市场。我国对于光触媒二氧化钛的研究也正在迅速展开，不断提高二氧化钛作为光功能材料的性能，扩大它的应用范围。

光触媒技术及其应用在我国还是个新事物，备受国人关注。但是专家提醒消费者，目前市场上的光触媒产品几代之说纯属无稽之谈，都是商家自己的宣传策略，利用消费者的无知炒作概念。商家所宣传的某些特殊功能，在没有经过严格的科学检测之前是不可信的。

张敬畅教授说，如果非要给光触媒的发展划分几代的话，她认为可以分为两代：第一代是光催化剂，即必须在紫外光的照射下才能够发生催化反应，分解有机物；第二代是复合催化剂，即在二氧化钛中加入一些铜、银等金属元素增加其活性，在自然光作用下也可发生催化反应，但这已经是几年前的技术了。

问：光触媒有什么功能？

杀菌、防霉功能。光触媒表面的氢氧自由基能破坏细胞膜使细胞质流失，从而造成细菌死亡和抑制病毒的活性，故能杀灭各种细菌、病毒，有效分解霉菌。

除臭功能。通过氢氧自由基分解空气中的有机物气体，除去空气中的臭味。

净化空气功能。对空气中的甲醛、苯、氨及其他挥发性有机化合物有强大的氧化分解作用，使之变为二氧化碳和水，从而达到净化空气的效果。另外，光触媒还能释放氧负离子，还人们一个真正绿色的生存环境。

亲水防污功能。由于光触媒涂层的高亲水性，可形成防雾涂层，同时由于其强大的氧化作用，可氧化掉表面的油污，保持自身清洁。

防紫外线功能。二氧化钛光触媒具有吸收紫外线的特性，可使被涂面免遭紫外线的老化作用，大大延长被涂面的使用寿命。

问：和其他净化产品相比，光触媒有什么优势？

安全。常温条件下就可反应，能耗小，不易着火。最终产物是二氧化碳和水等无机无害小分子，对人体无害。但张敬畅教授告诉我们，由于二氧化钛的强氧化性，可能会对针织饰物、油漆家具表面产生一些破坏。消费者在使用光触媒时，应该多了解这方面的知识。

彻底。光触媒分解空气中各种有害有机物，解决了传统空气净化方法存在的二次污染问题。

高效。光触媒虽然在分解空气中的各种有害物质的速度上不尽相同，但可最终将其全部消灭。

持久。因为二氧化钛很稳定，只起催化作用，本身不损失，所以从理论上来讲光触媒可以永远发挥作用。但朱教授强调在现实应用上还存在条件问题，寿命长短跟两个因素直接相关：一是灰尘，我们可以通过定期清洗、风吹的办法来处理；二是空气中的某些气体如SO2可能被氧化成硫酸根离子，从而影响光触媒的使用寿命和效果。

问：光触媒有缺点吗？

光照条件的限制；

反应速度相对较慢；

生产成本高，市场价格比较昂贵；

产品加工工艺还不算成熟

问：市场上的光触媒产品都有哪些种类？

市场上的光触媒产品可大致分为两类：

（1）主动净化产品：光触媒空气净化机（家用、商用）、汽车专用空气净化器等；

（2）被动净化产品：各种品牌的光触媒喷剂、光触媒饰物、自洁净玻璃、光触媒陶瓷、光触媒地砖等

光触媒被动净化产品的净化效果并不十分理想。因为光触媒的催化作用发挥得如何跟风速有很大的关系。二氧化钛涂层只能分解与其表面接触的有机物，若气体流动过快，接触时间过短，产生效果甚微；但若气体流动过慢，还不如利用经常的通风换气改善室内空气质量来得快。而主动净化产品可以通过人为地控制风速来调整光触媒的净化效果。

我知、你知：传统空气净化法

物理吸附法

只能暂时吸附一定的污染物，温度、风速升高到一定程度的时候，所吸附的污染物就有可能游离出来，再次进入呼吸空间造成二次污染。所以要经常更换过滤材料，避免吸附饱和。

臭氧净化法

臭氧浓度达到0.1PPM以上，可起到杀菌、除异味作用。但达到0.15PPM后，臭氧本身就会发出浓烈的恶臭，并且其使用环境不能超过30℃，否则可能致癌。消费者要慎重使用。

静电除尘法

利用电极的异性相吸，同性相斥的原理吸附空气中的尘埃，但存在吸附不彻底、不全面的问题，而且对污染物毫无办法。此外，还必须定期清洁电极板。

负氧离子净化法

负氧离子是一种带负电荷的空气离子,其寿命很短，并且不洁空气会进一步使其浓度降低。负氧离子虽然可改善肺功能，让人感觉清爽，但在空气中的存在过于短暂，对付污染物它同样无能为力。

光触媒：清新自然全给你

看着装修得精致典雅的“小巢”，你会雀跃不已；驾驶着新买的“宝马良驹”兜风，你会满心欢喜；挑选着富有质感的多功能家用电器，你会情不自禁……别急，在污染肆虐猖狂的日子里，你一定也在为充斥于生活中各个角落的有毒气体而痛苦、生气。家里、车内，这两个最为隐秘的私人空间已被各种有毒气体侵占，久违了清新的空气。Now,立即行动，“清毒”--进行时

一、室内空气治理

用于室内空气污染治理的光触媒产品主要有三种，一种是主动式光触媒空气净化器；一种是光触媒喷涂剂；还有一种是光触媒材料的使用。在空气净化器的选择上只需要根据房间的面积来选择不同型号的机器，而喷涂剂和光触媒材料则需要根据房间的具体情况谨慎采取行动。

摸底

目前市场上利用光触媒喷涂剂治理室内空气污染主要有几种途径，包括室内各个角落的光触媒处理；室内墙壁光触媒涂层；房间玻璃上的光触媒涂层等。但无论经过了怎样的光触媒处理，都必须在紫外光的照射下才能够达到净化空气的目的。目前市场上反映比较好的产品有ION-FRESH负离子光触媒等。

经过特殊处理的光触媒材料，如卫生陶瓷制品，还存在着工业上的难度，产品外观容易产生瑕疵，而且其主要在卫浴房间使用的命运也减少了光照的机会。地面瓷砖由于表面经常累积灰尘以及和外界频繁发生摩擦，净化效果也不显著。

量体裁衣

居室中的光照量直接决定了其是否适合，以及适合哪种光触媒空气净化方案。诸如房间中的窗户很小，而且是里外双层，玻璃是防紫外线的，房间背阴，或者有密封阳台阻隔室内采光等问题的，都不适合作光触媒处理。只有室内采光时间长，而且光照强度相对较大的长期密闭房间才比较适合。所以我们首先要对自己的住所有个明确的了解。

环境检测必不可少

在用光触媒进行处理之前，应首先使用专业仪器如甲醛分析仪等对室内环境进行测试。消费者可以请国家相关检测部门来检测，收费的标准一般为300～400元/项；有的装修公司也送检。但是提醒消费者注意，装修公司的送检有的时候并不能完全让人放心，应该与之签订详细的合同。另外，房间密闭五小时后进行检测所得到的数据更为准确客观。

专家提醒

两种房间不适合做光触媒处理。一种是在采光方面不符合要求的，一种是经常开窗通风的房间也没有必要。

不需要将房间中所有物品的表面都做光触媒处理。一方面家里的不同物品由于其特定的摆放位置决定了在接受光照时的不同待遇，有些做了处理不但没什么效果，而且还浪费了大量金钱；另一方面由于二氧化钛的强氧化性可能损坏针织品、家具，所以喷涂在玻璃、陶瓷、石灰墙表面没有问题，但若喷涂在壁纸等物品上就应该小心些。

光触媒喷涂在玻璃上的效果相对好些，因为它得到的光照最多。室内的空气是流动的，空气慢慢接触二氧化钛的表面而逐渐被净化，最终完成净化空气的任务。

小贴士：

在房间中有选择地摆放一些绿色植物，不仅愉悦你的双眼，还会帮助驱除异味，带来清新自然的空气。

仙人掌

大部分植物都是在白天吸收二氧化碳释放氧气，在夜间则相反。但仙人掌、虎皮兰、景天、芦荟和吊兰等却可以全天吸收二氧化碳释放氧气，而且成活率较高。

吊兰

美观，价格便宜，且吸附有毒气体效果特别好。一盆吊兰在8～10平方米的房间就相当于一个空气净化器，即使未经装修的房间，养一盆对人的健康也很有利。

平安树

平安树也叫“肉桂”，自身能释放出一种清新的气体，让人精神愉悦。在购买这种植物时一定要注意盆土，根和土结合紧凑的是盆栽的，反之则是地栽的。购买时要选择盆栽的，因为盆栽的植物已经本地化，容易成活。

特别提醒：

植物在光的爱抚下光合作用会加强，释放出比平常条件下多几倍的氧气。所以，要想尽快地驱除房间中的异味，可以用灯光照射植物。

二、家用电器“绿化”

现代人追求时尚，更追求生活的高品质。空调、冰箱，除了主打功能过关，人们更期望掏最少的钱获得最多的附加值。今夏商家打出的触媒杀菌产品，真的“绿”了吗？

［空调］光触媒杀菌净化效果如何跟风速有很大的关系。在中央空调的末端使用光触媒技术效果相对好些，而家用空调的风速较快，效果不明显。其外形基本上已经定型，内部空间比较狭小，如何放置紫外灯和光触媒网都是一个问题。

［冰箱］在冰箱当中应用光触媒技术一方面可以杀菌，另一方面可以达到食品保鲜作用，在避免食物腐坏的同时还能清除异味。

冰箱中应用光触媒必须安装紫外灯，在安装的同时要避免对人体造成伤害。

专家建议：

在购买光触媒杀菌电器时，应该了解商品中是否真的用了光触媒，包括电器中光触媒的具体样子，紫外灯的功率大小（效果比较好的应该在30瓦以下，10瓦以上），开、关效果有何差别，有无臭氧等。

最后，向销售人员索要检测中心的报告。

三、宝贝爱车清洁

［光触媒喷剂］国内使用光触媒喷剂直接喷涂于私家车内部的做法在美国、日本几乎没有。首先是紫外光的问题。汽车的玻璃都很厚，太阳中的紫外光透过玻璃进入车内时光量已经锐减，更何况一般的汽车玻璃上都有专门过滤紫外光的贴膜，而且车内还有些地方是得不到光照的。所以，车内涂层效果甚微；其次，汽车内部空间狭小，如果粘合剂的结合力不好，经常的摩擦会使涂层脱落，进入汽车空调，造成车内的粉尘污染。另外，如果不小心使用了劣质喷剂，还会对车内的一些饰物等造成损坏。

［光触媒空气净化器］这是目前净化效果比较理想的一种光触媒产品。它利用主动净化的方式，通过内部放置紫外灯和多层过滤的方法提高了空气净化率。但价格相对高些，一般在1500元左右。

爱车清洁9部曲

1.立即拆除新车内部的原始包装，主要是一些塑料包装容易产生空气污染。

2.驾驶新车半年内少用空调，经常开窗通风换气，让车内有害物质尽快释放。

3.少用饰物。车内饰物要严格选择，对于易含有害物质的脚垫、座套等应先用清水漂洗后再用。

4.慎选芳香剂，香水应该选择天然材料制作的。

5.定期清洗车内空调。

6.在开启空调和暖风时,使用车内外空气交流模式,尽量避免长时间使用车内自循环模式。

7.选择空气质量相对良好、开阔、空气流动大的线路行车。

8.进行车内空气质量检测，及早发现和清除污染。

9.选择合适的空气净化产品，多比较，挑选效果明显无副作用的。

你知道吗？

真假光触媒辨别法

目前市场上的光触媒产品主要以喷剂喷雾为主，但价格相差很大，质量参差不齐。阿绿借你一双慧眼，帮你辨别真假。

［颜色］一种为蓝白色、透明，正对着光看为金黄色；一种为乳白色，无沉淀，分层。如果有暗黑色呈浆糊状即为伪劣产品。质量好的光触媒喷剂在光照下没有任何颜色上的变化。

［气味］光触媒是无任何异味的中性水溶液。如果有其他气味的均为伪劣产品。（在施工过程中，由于要添加胶合剂可能会有一些气味，但施工结束后很快会散去。）

［质感］喷到手上干燥后，无滑腻感，无任何粘性。

［效果］喷涂到玻璃或瓷砖上干燥后，能很快分解有色颜料。

综合利用效果最佳

这个世界上没有过于绝对的东西。对于生存空间内空气污染的治理，最基本最有效的当然是开窗通风，其次才是净化产品。但各种空气净化产品都各有利弊，即使是理论上净化效果完美的纳米前沿技术如光触媒，也由于在现实应用当中受到条件的限制而不能完全发挥作用。所以，在治理空气污染过程中，一方面我们要多管齐下，综合利用各种方法；另一方面，爱小家更爱大家，善待环境，让我们离健康更进一步。

《绿色家园》2004年第九期

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