史上最详细光触媒除甲醛知识点

光触媒是什么

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，光触媒喷涂在基材表面后，在光线的作用下，产生强烈催化、降解能力：将有毒有害气体氧化还原成无害物；杀灭细菌、真菌、微生物，还可以将细菌、真菌，包括毒素，做无害化处理；还可以产出负氧离子，具备除臭、抗污、净化空气等功能。

光触媒研发史

早在1967年，在日本东京大学，教授本多建一和、博士班学生藤岛昭发现，二氧化钛电极被光照后，发生了水的电解反应。这个实验被誉为经典，并被命名”本多作用的光催化反应”，将空气中的水或氧气催化成氧化能力极强的羟基自由基（·OH）、超氧阴离子、自由基（O2·）、活性氧（HO2·，H2O2）等，这些物质有极强氧化能力，是光生活性基团，这些光生活性基团能量很足，可强效分解各种具有不稳定化学键、有机化合物、部分无机物，并可破坏细菌的细胞膜和凝固病毒的蛋白质载体。具有光催化（触媒）活性的材料主要有：纳米TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2等，其中大多数不适合家庭使用，不能做净化空气用的光催化剂。在以上光化学材料中，纳米TiO2最优质，它的光催化活性高，耐酸碱腐蚀、耐化学腐蚀、无毒等优点，价格也适中，性价比也较高，因而作为居屋空气净化产品应该使用纳米二氧化钛作为原材料。

纳米二氧化钛（TiO2）是一种半导体，主要有锐钛型（Anatase），金红石型（Rutile）、板钛型三种晶体结构，其中：板钛型晶体，稳定性差，光催化活性很低很低。锐钛型晶体具有比金红石型晶体更强的光催化性能。锐钛矿型纳米二氧化钛的形态有粉体形态与胶体形态，前者软硬团聚强；后者单分散性优越，更适宜作为光触媒的原料。因此，光触媒原料，锐钛矿型纳米二氧化钛晶体胶体溶液。

光触媒的作用及应用

光触媒作为新兴的空气净化产品，应用于室内、车内的空气净化，主要有以下功能：

1. 空气净化：对甲醛、苯、氨气、TVOC、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等，有害物，可以净化它们。

2. 负氧离子：使用高质量的光触媒，处理过的居屋，会长期释放负氧离子（O3-），有利于人体健康。

3. 杀菌防霉：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、有害复合物。

光触媒的三大特性

1. 全面性

光触媒是目前国际上最安全和最洁净的环境净化材料，在欧美和日本、韩国等区域，运用广泛。可降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等，其消毒性能也不错，能将细菌、真菌、毒素分解，并无害化处理。

2. 持续性

在没有客观因素下，只要不磨损、不剥落，光触媒本身不变化、损耗，在光的照射下，可以持续反应，不断的净化污染物，具有时间持久、持续作用的优点。

3. 安全性

无毒、无害，对人体安全可靠；不会发生再次污染。

光触媒产品的相关性质

1.光触媒吸收光的波长范围

纯净的纳米二氧化钛，只能吸收387.5nm之内的光，在自然环境下，紫外光占有比例较低，不足自然光的3%，因而纯净的纳米二氧化钛基本没有实际空气净化使用价值。所以，光触媒，可吸收可见光，采用特殊材料，配制掺杂技术。比如采用过渡金属离子、非金属离子掺杂、金属-有机络合物、表面敏化、半导体复合等，多种方法，对纳米二氧化钛进行可见光活化。

2.光触媒的有效物浓度

光触媒本身是一种催化剂，参与降解反应的作用只是催化，它通过吸收光能，把水、氧气转化成氧化基团，氧化基团，产生光触媒功能。光触媒功能过程，是它与膜的结构有关，一定厚度的致密纳米二氧化钛膜，有利于光催化过程。因此，在一定范围内光触媒的有效物浓度越高越好，但是浓度太高，不利于施工，研究表明1%浓度值，是光触媒允许的最高浓度。

3.光触媒纳米粒子粒径

纳米光触媒的光催化活性与许多因素有关，粒径最重要，一般情况下，50纳米二氧化钛的纳米50以下，光催化活性就很有约。在一定的范围内，粒径越小，光催化活性越好，但不是越小越好。太小的粒子表面产生的光生子，反而容易复合，光催化效率则很弱。粒径大小，不是判断光触媒质量标准。

4.光触媒产品的pH值

光触媒产品是用于家居、人们生活环境，车内物体表面，因此必须保证没有腐蚀性，从这一点来看，pH应该在5-9的范围。另一个方面，优质的光触媒产品，应该是由纳米二氧化钛胶体制备，纳米二氧化钛粒子的等电点是6.25，当体系的pH接近这个数值时体系会失稳，因此，光触媒的pH值应该是5-6。

5.光触媒产品的附着力

光触媒产品中纳米粒子最少应该要小于50纳米，常常会是数纳米，这些粒子的表面有许多不饱键，表面能很高，这也是纳米材料的一个最基本性质，这些不饱键或者说高的表面能使得光触媒纳米粒子非常容易在物体表面附着。另一个方面，优质光触媒常常表面拥有丰富羟基与正电荷，而我们周围的物体表面常常是带负电性并且有许多的羟基，光触媒纳米粒子与物体表面会形成氢键并存在静电性吸附。所以优质光触媒本身在物体表面会有非常优异的附着力。

光触媒的局限性

光触媒作为居屋与车内空气净化产品，具有安全、持久与多功能的特点。但是污染物浓度太高，光触媒一时难以解决问题，因此在做治理施工时，有必要与其它手段结合处理。并且光照不到的地方要用相关专门产品处理。

光触媒的施工事项

光触媒工程施工时要用专用的喷洒器进行施工，如果是瓶装产品，容器应该具有优异的雾化效果。施工时要注意均匀，喷洒要全面，不要过量喷洒，标准是也不能喷太多，更不能产生液体流掛。如果不小心在处理的表面滴下或者形成大的液滴，用软布，纸币拭去即可。光触媒大液滴干了后会形成数微米厚的膜，产生痕迹。由于纳米材料的良好附着力，光触媒痕迹会难以拭去（用牙膏轻轻擦试）。正确施工形成的光触媒纳米膜是看不见的，但是不用担心，致密的纳米膜每平方厘米将有5亿亿个光触媒粒子时时刻刻在发挥光触媒功能。

光触媒应用范围

人居环境：居室、别墅、酒店、旅馆等

工作环境：办公室、会议室、写字楼、实验室等

交通运输：汽车站、飞机场、高铁站、地铁站等

交通工具：车辆、飞机、火车、高铁、船舶等

娱乐环境：网吧、电影院、歌舞厅、KTV厅等

医疗系统：医院、卫生所、保健院、门诊部、急救中心、防疫站等

教育系统：学校教室、宿舍、礼堂、食堂、图书馆等。

现代人对生活环境的安全有着很严苛的要求，装修材料的质量也越来越多样，家庭、工作、休闲场所的装修也越来越独具风格。而细思极恐的是，这些装修材料在制造生产的过程中不可避免的会添加或本身就含有危害人体健康的化学成分，以至于在日常生活中悄无声息的持续不断的侵害着人们的宝贵生命。光触媒作为室内环境污染治理的最好选择，它的出现无疑让我们看到了捍卫呼吸健康的希望。

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