光触媒的性质及现代应用

随着现代人们生活品质的提升，各式各样的装修材料也广泛的应用于我们的家庭、工作、休闲场所中，可以说，对我们的生活产生的影响巨大。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。这些新技术、新材料虽然给我们带来便利，谁又该为潜在的风险负责是一个值得深思的问题。虽然这些风险已**超越了我们的想象，也有部分人开始重视起室内环境污染，但是离人们防范意识的觉醒还有很长一段距离。

光触媒，作为治理室内环境污染的最理想材料，它的出现无疑让我们看到了捍卫呼吸健康的希望，光触媒其本质什么？除装修污染的科学理论在哪里？光触媒诞生于上世纪七十年代的日本，2003年，非典时期，中国已有用光触媒灭活SARS病毒的案例。中国自主研发的”远红外光触媒技术”，标志着在光触媒的光波吸收已超出世界水平。如今，光触媒在各领域的应用十分广泛，如汽车尾气治理、净水技术、空气污染治理、医院消毒杀菌，光触媒，以纳米级二氧化钛为代表，具有光催化功能，光半导体材料，一般使用在基材表面，在光线的作用下，产生强烈催化降解功能：能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，并能将细菌、真菌、毒素分解、无害化处理；同时还可释放负氧离子。具备除臭、抗污、净化空气等功能。

光触媒产品的性质

　　吸收光种类   纳米二氧化钛，只能吸收较短的紫外光，在自然环境下，紫外光占自然光的4%左右，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，为使光触媒吸收的可见光增多，必须采用特殊材料的配制掺杂技术。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。

光触媒的有效物浓度    光触媒在反应的过程中起到催化作用，参与反应却并不减少，它的主要功能是：吸收光能，把水、氧气转化成强氧化活性基团，强氧化活性基团与污染物反应。光触媒功能与膜的结构有关，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，效果越好，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。

　　光触媒的纳米直径　　纳米光触媒的光催性能并不是有单一条件决定的，与太多因素相关，粒径也是其中的因素，一般情况下，50纳米以下的纳米二氧化钛就可以显现出好的光催化活性。在一定的范围内，粒径越小，光催化功效越好，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，而不利于光催化效率。粒径大小，不能判断光触媒的质量。

　　光触媒产品的pH值　　光触媒产品是用于家居、人们生活环境或者车内物体表面，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。

　　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。

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