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納米光觸媒系列產(chǎn)品應(yīng)用

納米二氧化鈦的催化原理:

TiO2屬于一種n型半導(dǎo)體材料,它的禁帶寬度為3.2ev(銳鈦礦),當(dāng)它受到波長小于或等于387.5nm的光(紫外光)照射時(shí),價(jià)帶的電子就會獲得光子的能量而越前至導(dǎo)帶,形成光生電子(e-);而價(jià)帶中則相應(yīng)地形成光生空穴(h+)。

如果把分散在溶液中的每一顆TiO2粒子近似看成是小型短路的光電化學(xué)電池,則光電效應(yīng)應(yīng)產(chǎn)生的光生電子和空穴在電場的作用下分別遷移到TiO2表面不同的位置。TiO2表面的光生電子e-易被水中溶解氧等氧化性物質(zhì)所捕獲,而空穴h+則可氧化吸附于TiO2表面的有機(jī)物或先把吸附在TiO2表面的OH-H2O分子氧化成 ·OH自由基,能氧化水中絕大部分的有機(jī)物及無機(jī)污染物,將其礦化為無機(jī)小分子、CO2和H2O等無害物質(zhì)。

 

 

關(guān)于光觸媒除甲醛的原理和方法!

光觸媒除甲醛反應(yīng)原理

光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料的總稱。光觸媒在光的照射下,會產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應(yīng),產(chǎn)生出氧化能力極強(qiáng)的自由氫氧基和活性氧,具有很強(qiáng)的光氧化還原功能,可氧化分解各種有機(jī)化合物和部分無機(jī)物,能破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜和固化病毒的蛋白質(zhì),可殺滅細(xì)菌和分解有機(jī)污染物,把有機(jī)污染物分解成無污染的水(H2O)和二氧化碳(CO2),因而具有極強(qiáng)的殺菌、除臭、防霉、防污自潔、凈化空氣功能。光觸媒對中低分子的不穩(wěn)定化合物及絕大部分病菌有很好的降解和殺滅作用,其中包括甲醛。

 

甲醛危害

甲醛為較高毒性的物質(zhì),在我國有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單上甲醛高居第二位。甲醛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì),是公認(rèn)的變態(tài)反應(yīng)源,也是潛在的強(qiáng)致突變物之一。研究表明,甲醛具有強(qiáng)烈的致癌和促癌作用。甲醛對人體健康的影響主要表現(xiàn)在嗅覺異常、刺激、過敏、肺功能異常、肝功能異常和免疫功能異常等方面。其濃度在每立方米空氣中達(dá)到0.06-0.07mg/m3 時(shí),兒童就會發(fā)生輕微氣喘;當(dāng)室內(nèi)空氣中甲醛含量為0.1mg/m3 時(shí), 就有異味和不適感;達(dá)到0.5mg/m3時(shí),可刺激眼睛,引起流淚;達(dá)到0.6mg/m3,可引起咽喉不適或疼痛;濃度更高時(shí),可引起惡心嘔吐,咳嗽胸悶,氣喘甚至肺水腫;達(dá)到30mg/m3 時(shí),會立即致人死亡。

光觸媒體

光觸媒是光+觸媒(催化劑)的合成詞。光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料的總稱,是當(dāng)前國際上治理室內(nèi)環(huán)境污染的最理想材料。光觸媒,是一個(gè)外來詞,起源于日本,由于日本文字寫成“光觸媒”,所以中國人就直接把她命名為“光觸媒”。其實(shí)日文“光觸媒”翻譯成中文應(yīng)該叫“光催化劑”翻譯成英文叫“photo catalyst”。顧名思義其為在光照環(huán)境下,介質(zhì)材料產(chǎn)生正負(fù)電子荷,將空氣分解為氫氧根離子,從而產(chǎn)生分解還原作用。其最具代表性材料為納米級二氧化鈦。

光觸媒在光的照射下,會產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應(yīng),產(chǎn)生出氧化能力極強(qiáng)的自由氫氧基和活性氧,具有很強(qiáng)的光氧化還原功能,可氧化分解各種有機(jī)化合物和部分無機(jī)物,能破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜和固化病毒的蛋白質(zhì),可殺滅細(xì)菌和分解有機(jī)污染物,把有機(jī)污染物分解成無污染的水(H2O)和二氧化碳(CO2),因而具有極強(qiáng)的殺菌、除臭、防霉、防污自潔、凈化空氣功能。

光觸作用

(1)全面性:光觸媒可以有效地降解甲醛、苯、氨、TVOC等污染物,并具有高效廣譜的消毒性能,能將細(xì)菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理。

(2)持續(xù)性:在反應(yīng)過程中,光觸媒本身不會發(fā)生變化和損耗,在光的照射下可以持續(xù)不斷的凈化污染物,具有時(shí)間持久、持續(xù)作用的優(yōu)點(diǎn)。

(3)安全性:無毒、無害,對人體安全可靠;最終的反應(yīng)產(chǎn)物為二氧化碳、水和其他無害物質(zhì),不會產(chǎn)生二次污染。

(4)高效性:光觸媒利用取之不盡的太陽能等光能就能將擴(kuò)散了的環(huán)境污染物在低濃度狀態(tài)下清除凈化。

光觸媒除甲醛的優(yōu)勢在于:

一、徹底安全,無二次污染。因光觸媒本具先進(jìn)的作用原理,能在裝修材料、家具表面形成一層薄膜,在甲醛等接觸到空氣傷害人體前,快速分解清除甲醛、苯、氨、TVOC等室內(nèi)污染物為二氧化碳和水,無害化處理,無二次污染,讓人使用放心。

二、一次噴涂,長久起效。理論上,如果光觸媒涂抹不被磨損的話,因其只做催化平臺,本身不反應(yīng),不損耗,一次噴涂,可永久起效。

三、光觸媒能增加室內(nèi)空氣負(fù)離子濃度,100平方米的房子噴上光觸媒,相當(dāng)于10棵白樺樹同時(shí)釋放的負(fù)離子的量,讓屋主油然而生出置身大自然、大海邊、大森林一般的清爽感覺。

不同種類的光觸媒效果也不同,就算是同一種類的光觸媒,顆粒大小也決定了實(shí)際的效果,一般來講顆粒越小效果越佳。目前市場上光觸媒產(chǎn)品不計(jì)其數(shù),往往一些不良商家以次充好,用一些顆粒直徑大于100納米的劣質(zhì)二氧化鈦制造光觸媒產(chǎn)品,這樣的產(chǎn)品實(shí)際上根本沒有什么效果。而優(yōu)質(zhì)的光觸媒直徑應(yīng)該在10納米以內(nèi)。目前國內(nèi)外對抗甲醛污染頑固分子的最理想材料是環(huán)康納米除醛酶。

目前光觸媒產(chǎn)品的種類可大致分為兩類。

(1)主動凈化產(chǎn)品 光觸媒空氣凈化機(jī)(家用、商用)、汽車專用空氣凈化器等。

(2)被動凈化產(chǎn)品 各種品牌的光觸媒噴劑、光觸媒飾物、自潔凈玻璃、光觸媒陶瓷、光觸媒地磚等。

 

光觸媒被動凈化產(chǎn)品的凈化效果并不十分理想,因?yàn)楣庥|媒的催化作用發(fā)揮得如何跟風(fēng)速有很大的關(guān)系。二氧化鈦涂層只能分解與其表面接觸的有機(jī)物,若氣體流動過快,接觸時(shí)間過短,產(chǎn)生效果甚微;但若氣體流動過慢,還不如利用經(jīng)常的通風(fēng)換氣改善室內(nèi)空氣質(zhì)量來得快。而主動凈化產(chǎn)品可以通過人為地控制風(fēng)速來調(diào)整光觸媒的凈化效果。


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