光触媒基本知识室内空气净化用光触媒

光触媒[Photocatalyst]是光[Photo=Light]+触媒 (催化剂)[Catalyst]的合成词,是一类以二氧化钛 （TiO2）为代表的具有光催化功能的半导体材料 的总称，主要成分是本身无毒无害的二氧化钛。
简而言之，光触媒即是光催化剂。而光触媒仅仅 是日本人对光催化剂的叫法。
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催化的效果迅速下降，甚至完全失去效果。
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光触媒在应用中的几点误区
光触媒是万能的
光触媒是最好的环境材料，但是光触媒目前没有达到 可见光标准，因此它不是万能的。光触媒它的氧化能 力很强，但它是纳米材料，其氧化能力再强，也会受 到能量的限制。就像蚂蚁能啃骨头，但不能啃掉一座 山。再如污水中COD达到一万、二万，用光触媒处理 只能提高水的可生化处理效果，而不能单独完成处理 任务。
什么是纳米
纳米是一种长度单位。它和我们所熟悉的米、毫米、微 米一样，是长度计量单位。一纳米等于10的负9次方米； 也就是说，1纳米只有10亿分之一米；1纳米相当于10 个氢原子排列在一起的长度；约为人的头发直径的几万 分之一。
通称纳米并不、二是20—60纳 米、三是30—50纳米。
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光催化的功能
1. 降解有毒有机物
能无选择性地把空气或水中的有毒有机物，彻底降解为 CO2和H2O，同时将细菌杀灭。
2. 杀菌
能快速、彻底杀灭细菌，对一般消毒剂有抗性的病毒微生 物也能彻底分解。这里指的彻底杀菌，是由于细菌本身是 蛋白质，是可完全氧化成H2O和CO2。
3. 除臭
5. 光 催 化 氧 化 应 用 ， 安 全 无 毒 、 成 本 低 、 应 用 面 广 、 使 用 寿命长，这些优势是其它方法不可比拟的。
6. 无污染，降解后的生成物是CO2和H2O。 7. 光催化剂本身不参加反应，理论上可以长期使用。
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光催化的研究历史、发展现状和未来发展
所谓失活是指其活性的衰减直至最后不再具有 活性。光触媒一般情况并不易失活。失活有多 种情况，有热失活、机械失活、磁性失活等等
譬如有人在试验中给木地板加载光触媒，然后 拿去高温加热，结果效果不好。根据其加热的 温度和加热的时间判断，是光触媒热失活的一 个典型例子。
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光触媒的中毒
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光触媒在应用中的几点误区
在严重污染的情况下才使用光触媒
目前许多人认为装修条件好，空气测试达到国家标准或污染不 严重，就不需要使用光触媒。其实，这是不了解光触媒。光触媒不 是在环境污染严重时才使用。目前，由于工业的发达及人们生活的 提高，空气到处受到污染，各种疾病也在侵袭着我们，只是程度大 小不一而已。即使在生态很好的树林里，也有对人体造成危害的微 生物（细菌）存在。所以，光触媒不是在污染严重的情况下才使用。 从这个意义上来说，光触媒不是锦上添花的产品，而是雪中送炭的 产品，是人们健康生活中真正需要的、最好的环境保护产品。
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光触媒在应用中的几点误区
光触媒在日常应用中的期限保证
当前市场上对光触媒在使用期的承诺2年、5年，甚至10 年，这都是不负责任的行为，或是出于在商业上的抄作 或是不懂光触媒特性，实际光触媒本身是长期存在的； 但是，由于担载物基材表面破坏，光触媒覆盖表面损坏、 失活、中毒等现象都会影响在应用过程中的寿命。
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什么是光催化纳米材料
材料有很广的含义。纳米材料也有很多种。这 里指的是带有功能性的半导体材料，而这种材 料的尺寸，达到通称的纳米级（10—50nm）以 后，就叫光催化纳米材料。
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光催化纳米材料的特性
一般普通纳米材料只是精细而已，而我们这里 指的纳米材料，是一种带有半导体功能的纳米 材料。当功能材料达到纳米级时，不但比表面 积大幅增大，更重要的是分子结构、物质的物 理、化学性质会发生变化，这样它的功能就会 发生突变。
持久
因为二氧化钛很稳定，只起催化作用，本身不损失，所以从 理论上来讲光触媒可以长期发挥作用。
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光触媒的寿命
光触媒（TiO2）因其本身很稳定，且不 参加反应，因而本身不会损失。科技界 普遍认为，正常情况下使用寿命在10年 以上。
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光触媒的失活
飞跃出来的电子要有转移的通道
也就是说光触媒在使用时，除了以上三个条件之外，必须 增强空气的流通，而且空气的碰击面越大，他的效果 就更加明显。
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光触媒的应用
空气处理 水处理 应用在与传统产品结合 此外，光触媒还可广泛应用到其他方面，如漱
口药水、牙膏、口香糖、各类仪器的镜头、玻 璃幕墙、清洁杀菌液、蔬菜保鲜袋、花草树木 处理以及外墙处理等。
光触媒在应用中的几点误区
光触媒是除味剂
另一种说法是光触媒除不了味，光触媒是没有效果的； 其实，光触媒对一定范围以内的去味能力是很好的， 如烟味、霉味、汗臭味等。但是，任何物质的功能都 有他的局限性，光触媒也不例外，如果污染度超出他 的降解范围，如新装修的材料很差，质地很差的皮革 等污染，他是没办法马上就能将异味去除，不过从上 面的知识就能看出光触媒与其他物质不一样，他能持 续的不停在降解。
也就是说光触媒的使用，他对光的要求必须大于本身对 光能的要求，而且光能越强，他的功能越大。
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光触媒实现功能需具备那些必要条件
激活所产生的电子不被复合才能最终生成空穴或称之 为·OH
也就是说光触媒在使用时，除了以上两个条件之外，必 须有符合于光触媒本身的源源不断光能，才能更有效 的得到光催化持续效果。
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什么是光触媒
所谓催化剂就是用于降低化学反应所需的能量，促使化学 反应加快速度，但其本身却不因化学反应而产生变化的物 质。光触媒顾名思义是以光的能量作为化学反应的能量来 源，利用二氧化钛作为催化剂，加速氧化还原反应，使吸 附在表面的氧气及水分子激发成极具活性的氢氧自由基及 超氧负离子。这些氧化力极强的自由基，几乎可降解所有 对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质，使其迅速 降解为稳定且无害的物质（水、二氧化碳），以达到净化 空气、杀菌、防臭的功用。
1972年初,Fujishima（英文名，日本名为藤岛 昭）在实验中发现光催化效应。30多年来,面对 这一新技术、新领域，世界各国竞相研究，大致 可分为3个阶段：
第一阶段，理论探索，尤其对光催化反应机理的探索； 第二阶段，实验研究； 第三阶段，逐步走向应用。
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什么是光触媒
光触媒基本知识室内空气净 化用光触媒
光触媒基本知识室内空气净化用光触媒
光触媒是一种以纳米级（锐钛型）二氧化钛为主 体的、具有光催化功能的半导体活性材料的总称， 是当前世界上空气净化及污水处理最为理想的材 料之一。
光触媒在某种特定情况下，通过一定能级光的照 射后，产生氧化能力极强的氢氧自由基，有效地 降解空气中有毒有害物质及杀灭多种微生物。
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光触媒在应用中的几点误区
光触媒是除味剂
现在消费者及大部分营销机构对光触媒不太 了解，认为有味道才有污染，有味道才喷光 触媒，实际我们日常生活中能看到，闻到的 只是污染的少部分，大部分污染是看不到， 闻不着的；光触媒的最大特点是全方位净化 空气污染。
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光触媒的中毒，是一种专业术语。当光触媒的表面被不 透紫外光的物质覆盖，没有光的激活，又无法接近有机 物，光触媒无法正常发挥作用。这种现象就叫做“中 毒”。
从理论上讲被处理的空气和水，都一定含有数量不等的 胶体物质、铁、灰尘等，它们总会散落，而且随着处理 时间的推移，会越来越多，最终形成一层覆盖物，这覆 盖物会挡住紫外光，隔绝光触媒和有机物的接触，使光
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和其他净化产品相比，光触媒有什么优势
安全
常温条件下就可反应，能耗小，不易着火。最终产物是二氧 化碳和水等无机无害小分子，对人体无害。
彻底
光触媒分解空气中各种有害有机物，解决了传统空气净化方 法存在的二次污染问题。
高效
在所有的氧化物中除有毒的氟（F）以外，其氧化能力是最强 的，因此可以在很短的时间内完成降解功能。
对各种臭味物质有强力氧化消除作用，从而迅速消除异味.
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光催化的功能
4. 亲水防污
光触媒涂膜由于富有羟基（·OH基），具有非常高的亲水性。 因为污染物之所以能牢固地黏附在物体表面，其粘结力来 源于有机物。而光催化能无选择性地降解有机物，所以它 能有效破坏其粘结力。失去粘结力污染物无法黏附在物体 表面。
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什么是纳米技术
所谓纳米技术，是指在纳米的尺度里，研究电子、原子 和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们 在研究中发现：任何物质在颗粒大小进入到纳米的尺度 范围时，其性质都会发生质的变化。而利用这种特性制 造具有特定功能的材料和设备的技术，就称为纳米技术。
纳米技术包括纳米结构技术和纳米材料技术两部分，纳 米结构技术是纳米技术中的高技术，虽然突破连连，但 还没有实际应用。但纳米材料技术，却被广泛应用。
5. 吸收紫外线
好的光触媒对紫外光有很好的吸收效果。
6. 防静电功能
光触媒属于半导体材料，具有良好的防静电、抗辐射功能。
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光触媒实现功能需具备那些必要条件
光触媒应该具有吸收光的能力
也就是说光触媒的使用，必须在任何载体的表面上生成， 而且形成的表面越大，功能也越强。
光能必须大于光触媒本身固有的能级，才能 实现激活
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光触媒在应用中的几点误区
光触媒产品不好
很多人使用光触媒后觉得效果不好，怀疑光触媒产品不好。 其实，光触媒在不具备它的功效条件的情况下，以及污染 特别严重的条件下，它的效果是不太明显的。譬如癌症， 从医疗来讲应该是可以治疗的，但是大部分癌症患者最终 还是被夺去生命。这本身并不是医疗与医药的原因，而是 大部分患者不是在目前医疗与医药能治疗的时间范围内获 得合理的医疗时间。在这个时候，如果不去治疗，病人很 快就会失去生命，而治疗却能延长生命，赢得时间。
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光催化反应机理
当一定能级的光（紫外光），照射到担 载在某一材料上面的光触媒时，如果其 能级大于该光触媒的能量参数时，会激 发产生电子飞跃，形成氧化能力很强的 空穴或称之为氢氧自由基(·OH)，能无选 择性地把空气或水中的有毒有害有机物， 彻底降解为CO2和H2O，同时将细菌杀灭。
3. ·OH的氧化具有无选择性的特点，它对降解所有有机物 以及除臭、杀菌、灭菌，都有很好的效果。
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光催化在处理空气中的几点优势
4. 随 着 研 究 的 不 断 深 入 ， 尤 其 是 对 光 触 媒 卓 有 成 效 的 改 性 研究以后，不仅氧化效果大大提高，而且对光的能量的 要求逐步降低。换句话说，在可见光的情况下，都有可 能实现光催化氧化。
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光催化在处理空气中的几点优势
1. 通过一定能量的光照射到其表面以后 ，能够激发并最终 产生·OH，在理论上是成立的、公认的。
2. 经测定，这种·OH的氧化能力在目前所发现的氧化物中 ， 排行第二。虽然仅次于氟，但氟有毒，不能使用。因此， 实际上它是可用的氧化物中，氧化能力最强的。