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除甲醛方式千万种,直到遇到「光触媒」

发布时间 2019-11-12
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人们似乎在面对室内空气污染时总是束手无策,从最早的开窗通风、养植物,再到如今的活性炭、甲醛封闭剂等等,使用方法所起的效用似乎并没有多少。除甲醛方式千万种,室内空气污染状况频发,还是因为我们没有找到最适合的除甲醛方法。不过,「光触媒」的出现倒是解了很多人的“燃眉之急”。

光触媒,其实是光催化

光触媒是什么?

光触媒,其实是光催化剂(photocatalyst)的意思,“触媒”二字直译日文,是“催化剂”的另一种称谓,作用是为了改变某些化学进程的速率,来达到想要的结果。光催化剂是1967年日本本多健一和藤岛昭两位学者,对放入水中的氧化钛单晶进行紫外灯照射,结果发现水被分解成了氧和氢而发现的。

在有机光化学领域,光催化剂发挥着非常重要的作用。光化学反应一般是通过产生自由基进行的,简单的有机分子的自由基的产生通常需要短波长的紫外照射,氧化还原反应或加热等条件。光催化研究领域开发了过渡金属配合物类催化剂和有机高共轭催化剂,这些光催化剂能够在可见光波长范围内被激发,相比于有机小分子,对于光的吸收有更高的效率。

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,其中以纳米TiO₂(二氧化钛)为代表,具有价廉、耐酸碱腐蚀、无毒、催化能力强、稳定性好、不会产生二次污染的特性,是良好的空气净化材料。虽然2000年以来又发现一些纳米贵金属(铂、铑、钯等)具有更好的光催化性能,但由于其中大多数易发生化学或光化学腐蚀,而贵金属成本则过高,都不适合作为家居净化空气用光催化剂。

在可见光条件下便能净化

既然我们说,其他的除甲醛方式会遇到各种各样的限制条件,如通风会受到室外空气的影响,活性炭容易饱和产生二次污染,那么光触媒又有哪些优点和缺点呢?

一、在可见光条件下便能净化

纯净的纳米二氧化钛粉末,只能吸收400nm以下的紫外光,在自然环境下,紫外光占有比例较低,不足自然光的10%,因而纯净的纳米二氧化钛基本没有光触媒的功效。所以,为使二氧化钛可以吸收可见光,甚至吸收远红外光,必须采用特殊材料的配制技术。将一些纳米贵金属与光触媒材料进行配位螯合后,会极大提高光生载流子的分离效率和抑制电子-空穴的重新复合,从而进一步拓宽了二氧化钛的光波吸收范围,这些纳米贵金属也被称为“光触媒的维生素”。随着技术的发展,目前的光触媒已经不仅仅局限在紫外线光条件下使用了,例如Lamborair第五代光触媒技术就已经能够在普通光照下发生高效反应,并且夜间的净化效率也能够达到一个恒定的水平。

二、无色无味对人体无影响

北京地铁6号线曾经做过实验,检测结果显示,使用光触媒后车厢内细菌总数减少了80%。据介绍,下一步将根据情况将光触媒推广到更多线路。目前光触媒主要用于空气净化、水处理等环保领域,将光触媒运用于净化地铁内空气,在北京尚属首次,在国内也不多见。

在地铁中使用的光触媒产品是无色无味的,对人体没有影响,乘客在乘车过程中不会对它产生直接的感受。

三、实用化多年,具有高效广泛的消毒性能

中国固态离子学学术会议资料显示,在国际上,光触媒目前已成为解决环境污染治理问题的重要基础技术。近年来,光触媒已在防污、抗菌、除臭、空气净化、水净化等多个环保领域达到实用化水平。目前,光触媒在家居净化空气相关行业有着比较出色的表现,能够有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等污染物,并具有高效广泛的消毒性能,能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。

蓝民环保光触媒空气净化

「光触媒」作为处理室内空气污染的一种有效方法,其存在必定有合理性。美日韩等发达国家很早就加入到光触媒研发行列,并将其投入到环保领域。例如,美国宇航空间站净化工程、海上油污降解工程和日本公交公司、地铁站的消毒工程等,都使用光触媒进行处理。而在空气净化领域,虽然是一种新尝试,但从效果上来看,能够很大程度上满足人们对室内空气洁净的需求。



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