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净化产品知识
国际新兴的环保高科技技术——纳米光触媒

时间:2019-07-31 作者:环检检测

  光触媒技术是指利用不同光照射某些物质使之基友催化反应功能的技术,能在光作用下,具有催化功能,这物质叫光触媒,广元主要可以是紫外光或含有紫外光的灯光、自然光和日光,目前应用最广泛的光触媒是TiO2,因此,目前人们所说的是光触媒是以纳米TiO2为代表的具有光催化功能的光半导体材料的的总称,纳米光触媒催化技术是利用纳米技术将触媒物质做成纳米级范围内颗粒(5~10nm),使之能吸收更多的的光源,挥发出更好的的光催化效果,故把经纳米技术处理的光触媒称之为纳米光触媒。

  纳米TiO2光触媒的特点和应用领域

  光触媒技术主要特点有:

  (1)作用光谱,在光触媒反应过程中,不仅能破坏生物因子,也能破坏各种有机化学物质;

  (2)在光触媒反应过程中,TiO2不参与反应,只起催化媒介作用,本身并不随时间延长而消耗,因此使用寿命持久;

  (3)经过纳米光触媒技术处理过的触媒,可在含有微弱紫外线的灯光、自然光、阳光等多种光源下挥发作用;

  (4)安全无害,由于纳米TiO2本身不释放出有害物质且本身不参与反应,在反应过程中将所有的物质完全氧化成无害的CO2和H20等无害物质,因此光触媒作用对环境完全无害,此类物质具有很强的催化还原功能,可以氧化各种有机物和部分无机物,破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质,杀死细菌和分解有机物,简单来说,就是光触媒利用空气中的氧分子和水分子将接触的有机物转化为二氧化碳和水,自身不起变化,却可以促进化学反应,进而净化空气,因此光触媒具有极强的杀菌、除臭、防腐、防污自洁、净化空气与水的功能,可广泛用于食品、医药、化妆品等各种领域,特别用于家庭、办公室、医院消毒、生产车间、汽车内等不同尺度的空间环境污染治理。

  纳米TiO2光触媒产品的开发

  (1)光催化空气净化器。1996年,日本大金工业公司开发了新型光催化空气净化除臭机,该机具有抗菌除臭的能力,同年10月开始出售,与原产品相比,价格约高出10%,抗菌效率提高10%,达到99.9%,除臭能力是原产品的13倍,为活性炭的130倍。

  (2)新型抗菌荧光灯。日本制作所新开发了具有抗菌作用的新型荧光灯,并与1997年商品化,这种灯寿命长,节省能量,应用前景广阔,该灯表面涂饰了TiO2光触媒,能分解灯表面的油渍、空气中的菌类异臭,是目前荧光灯器的替代品,且清扫时省力,具有防止灯光发暗的效果。

  (3)抗菌保洁陶瓷。日本陶瓷公司在世界上首先开发了采用TiO2的抗菌面砖和卫生陶瓷。近年来,国内陶瓷行业也开发了具有抗菌效果的建筑卫生陶瓷,广东佛陶集团与1998年4月在北京正式推出了抗菌保洁陶瓷,引起了社会各界的广泛关注,将TiO2光触媒溶胶通过提拉、旋转、喷涂、涂抹等方法覆盖在建筑瓷砖的表面,再经过焙烧使之在瓷砖表面形成一层坚固的光催化剂膜。这种催化剂瓷砖具有分解油污、杀菌灭菌等功能,可用于厨房、卫生间的墙面。

  (4)光触媒涂料。目前,德国STO.AG研制出京华时内的涂料品种 Stocblor climason,通过TiO2和普通光源作用将有机物分解为CO2和H2O,可以有效除臭、甲醛、氨。日本的Dai Nippon Toryo 公司也开发了室内应用的水型涂料NovocleanBio,由于含有特殊的树脂,增强了表面的抗污性,松下建筑工业有限公司最近公开了一种具有在潮湿条件吸附降解挥发性有机化合物功效的建筑材料,这种水基的乳液涂料通过TiO2负载在能够调节湿度的无机粉末上来实现光催化功能,北京化工大学生物环境材料研究室经过七年的研究,生产与应用研究,成功地生产纳米TiO2光触媒多功能涂料,其甲醛、氨的最大降解为:甲醛99%,氨97.2%,三苯的分解能力为15%,我国中科院理化所在多年研究和应用的研究的基础上,研制出新型载银TiO2光触媒涂料,出不抗菌的实验显示,这种涂料对金黄色的葡萄球菌的抗菌率为99%,同时,该涂料好具有室温下快速成膜和防雾自洁功能。

  光触媒能生产氧化能力极强的氢氧自由基和活性氧,是国际上治理室内环境污染、杀菌的理想材料,毋庸置疑,随着研究开的进一步深入,纳米TiO2光触媒技术必将越来越广泛地应用于人们的日常生活和家装,发挥其无穷的潜力,提高我们的生活质量。

光触媒除甲醛

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