光觸媒除甲醛

光觸媒除甲醛

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體材料的總稱,國際上治理室內環境污染的最安全的材料之一。英文叫“photo catalyst”。

顧名思義其為在光照環境下,介質材料產生正負電子荷,將空氣分解為氫氧根離子,從而產生分解還原作用。其最具代表性材料為納米級二氧化鈦

基本介紹

  • 中文名:光觸媒除甲醛
  • 外文名:Photocatalyst
  • 代表:納米級二氧化鈦
  • 功能:光催化
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基本原理

光觸媒[Photocatalyst]是光[Photo=Light]+觸媒(催化劑)[catalyst]的合成詞。
光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有紫外線光催化功能的光半導體材料的總稱。
光觸媒除甲醛反應原理光觸媒除甲醛反應原理
光觸媒在紫外線光的照射下,會產生類似光合作用的光催化反應,產生出氧化能力極強的自由氫氧基和活性氧,具有很強的光氧化還原功能,可氧化分解各種有機化合物和部分無機物,能破壞細菌的細胞膜和固化病毒的蛋白質,可殺滅細菌和分解有機污染物,把有機污染物分解成無污染的水(H2O)和二氧化碳(CO2),因而具有極強的殺菌、除臭、防霉、防污自潔、淨化空氣功能。
光觸媒對中低分子的不穩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。

產品分類

光觸媒產品主要有光觸媒噴劑、光觸媒飾物、自潔淨玻璃、光觸媒陶瓷、光觸媒地磚光觸媒空氣淨化機(家用、商用)、汽車專用空氣淨化器等。
由於光觸媒作用必須要以氧氣或水分子為媒介,因而淨化產品表面的光觸媒有效接觸濃度很關鍵,另外光觸媒分子必須是50納米以下才具有很好的光催化作用。因此,如何將納米光觸媒融入其他物質而不凝聚,以及如何使納米光觸媒分布到產品表層是目前各生產企業的技術攻關重點。
至今,除噴劑類光觸媒產品外,其他合成型光觸媒產品的淨化效果並不十分理想。
光觸媒淨化機或淨化器,由於光觸媒只能噴塗到內在的濾網上,而濾網面積很小,可噴塗的光觸媒數量非常少,因而淨化性能較差。

選購要點

性能
1、光波吸收範圍(以市面最多的光觸媒納米二氧化鈦為例)。
純淨的納米二氧化鈦粉末,只能吸收400nm以下的紫外光,在自然環境下,紫外光占有比例較低,不足自然光的10%,因而純淨的光觸媒基本沒有使用價值。
因而,作為家用光觸媒,必須達到可見光吸收。當然,最好是可以吸收遠紅外光,這樣夜晚及封閉櫥櫃內亦可保持良好的甲醛降解性能。
2、耐候性
光觸媒產品經受氣候的考驗,如物理磨損、冷熱、自身晶格缺陷等造成的綜合破壞,其耐受能力叫耐候性。
要選擇耐候性好的光觸媒,容易脫落的光觸媒沒有家庭使用價值。

產品優勢

1、全面性:光觸媒可以有效地分解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等污染物,並具有高效廣譜的消毒性能,能將細菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理。
2、持續性:在反應過程中,光觸媒本身不會發生變化和損耗,在光的照射下可以持續不斷的淨化污染物,具有時間持久、持續作用的優點。
3、安全性:無毒、無害,對人體安全可靠;最終的反應產物為二氧化碳、水和其他無害物質,不會產生二次污染。
4、高效性:光觸媒利用取之不盡的太陽能等光能就能將擴散了的環境污染物在低濃度狀態下清除淨化。

產品評價

一、徹底安全,無二次污染。因光觸媒本具先進的作用原理,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等室內污染物二氧化碳和水,無害化處理,無二次污染,讓人使用放心。
二、一次噴塗,比較長久起效。理論上,如果光觸媒塗抹不被磨損的話,因其只做催化平台,本身不反應,不損耗,一次噴塗,可較長久起效。
三、光觸媒能增加室內空氣負離子濃度,100平方米的房子噴上光觸媒,相當於10棵白樺樹同時釋放的負離子的量,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。
理論上來講,光觸媒是一種最優質的除甲醛產品,而事實上光觸媒要發揮作用,要有紫外線光來激發,而房間內不可能一直存在紫外線光,尤其是一些抽屜里,柜子背面等甲醛釋放最嚴重的地方,更是見不到光線。這就限制了光觸媒的作用。其次,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際的效果,一般來講顆粒越小效果越佳。市場上光觸媒產品不計其數,往往一些不良商家以次充好,用一些顆粒直徑大於100納米的劣質二氧化鈦製造光觸媒產品,這樣的產品實際上根本沒有什麼效果。而優質的光觸媒直徑應該在10納米以內。
另外,光觸媒見光可產生氧化性,但只有害氣體和光觸媒遇到光時,才會被氧化分解,這就限制了光觸媒的效果。有些吸附類材料本身也含有光觸媒成分,對有害氣體的去除效果更好。

延伸閱讀

中國套用

光觸媒作為新材料套用,在中國已有九年歷史,最早套用於2003年非典時期,中國唯一一例光觸媒滅活sars病毒實驗由中國科學院生物物理研究所完成,滅活率為100%。同時,在對各種空氣污染物的淨化上,對甲醛、苯、苯系物、硫化物、氨化物有明顯的分解作用。

甲醛危害

甲醛為較高毒性的物質,在我國有毒化學品優先控制名單上甲醛高居第二位。甲醛已經被世界衛生組織確定為致癌和致畸形物質,是公認的變態反應源,也是潛在的強致突變物之一。研究表明,甲醛具有強烈的致癌和促癌作用。甲醛對人體健康的影響主要表現在嗅覺異常、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到0.06-0.07mg/m3 時,兒童就會發生輕微氣喘;當室內空氣中甲醛含量為0.1mg/m3 時, 就有異味和不適感;達到0.5mg/m3 時,可刺激眼睛,引起流淚;達到0.6mg/m3 ,可引起咽喉不適或疼痛;濃度更高時,可引起噁心嘔吐,咳嗽胸悶,氣喘甚至肺水腫;達到30mg/m3 時,會立即致人死亡。通過動物實驗,從分子生物學水平研究上證實了室內甲醛污染對人體的遺傳毒性和致癌作用、神經和生殖毒性作用,對細胞的氧化損傷、眼部和氣道的刺激作用及免疫系統的毒性反應。
作為國家“十五”科技攻關課題“室內空氣重點污染物健康危害評價技術研究”的子課題,楊旭等研究人員採用仿真染毒技術,依據室內甲醛一般污染水平,分別以2.24毫克/立方米和4.81毫克/立方米氣態甲醛灌流小鼠,通過分子生物標誌物觀察到氣道(鼻腔和支氣管)出現神經元性水腫和炎症。當甲醛暴露水平增高時,受試志願者眨眼頻率相應增高,提示甲醛濃度越高對眼的刺激越強烈。用3毫克/立方米濃度的甲醛氣體對小鼠暴露7天,每天6小時,研究人員發現小鼠腦、心、肝、肺、腎、睪丸等臟器中具有抗氧化作用的谷胱甘肽水平及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶的活力都有所下降,說明甲醛除造成呼吸道損傷外也能引起其他臟器或系統的氧化損傷,是一種全身性毒物。
實驗證實,氣態甲醛的刺激污染還可導致細胞染色體斷裂,致使DNA分子直接氧化損傷,抑制SOD酶活性,使自由基清除不利,間接引起DNA分子的氧化損傷,並具有潛在的致癌效應。腦組織抗氧化酶活力降低導致自由基清除速度變慢、大量積累,從而造成神經元損傷、神經行為改變。在對小鼠的水迷宮測試中,甲醛暴露組小鼠的學習和記憶力,與對照組相比明顯降低。此外,甲醛暴露能引起幼鼠睪丸損傷,對生殖細胞也有破壞作用,還可使甲醛特異性抗體水平增高,免疫力降低,使得被暴露對象成為“獲得性過敏體質。

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