环境功能材料-6-光触媒(光催化剂)(借鉴材料)
光触媒工艺技术
光触媒工艺技术光触媒工艺技术是一种新兴的环境保护技术，通过光催化剂的使用，可以有效地降解有害物质，净化空气和水质。
光触媒工艺技术是目前环境领域中比较前沿的技术之一。
光触媒工艺技术的原理是利用光催化剂的能力，通过光催化反应将有害物质分解为无害的物质。
光催化剂是一种具有高能量的电子，当光照射在光催化剂表面时，电子会被激发并具有较高的活性。
然后，这些活性的电子会与氧气分子结合，形成一种氧离子自由基。
这种氧离子自由基可以与有害物质发生反应，将其分解为无害的物质。
此外，光触媒工艺技术还可以通过光催化剂的作用，降低有机物的生物毒性和腐臭性。
光触媒工艺技术广泛应用于室内和户外环境的净化中。
在室内环境中，光触媒可以通过灯具或涂料的形式应用于墙壁、地板、家具等表面，对空气中的微生物、有机化合物和异味物质进行分解和去除。
光触媒还可以应用于空调系统、洗衣机等家电设备中，有效净化空气和除菌消毒。
在户外环境中，光触媒可以应用于建筑物的外墙、屋顶等表面，通过自然光的照射，对大气中的有害气体、颗粒物和异味物质进行降解和去除。
光触媒工艺技术有多种优势。
首先，光触媒工艺技术具有高效性能和长效性能。
因为光催化剂是通过光照来激活的，只需较低的能量即可发生催化反应，因此具有很高的催化效率。
并且，由于光催化剂具有较高的稳定性，所以可以长时间地进行净化作用，不会因为光催化剂的失活而影响反应效果。
其次，光触媒工艺技术无需添加化学品，对环境和人体无害。
光催化剂是一种天然无毒的材料，不会产生有害的副产物，不会对环境造成污染。
同时，光催化剂也不会对人体健康产生任何负面影响。
再次，光触媒工艺技术具有广泛的适用性。
光触媒可以应用于各种不同的材料表面，并且对多种有害物质具有降解能力，可以对空气和水质进行同时净化。
然而，光触媒工艺技术也存在一些挑战和限制。
首先，光触媒的催化效果会受到光照条件的影响。
如果光照强度不足或光照时间不够长，催化反应的效率将会降低。
除甲醛——光触媒原理及应用
光触媒——原理及应用1、光触媒概念1972年，日本东京大学的本多建一教授和博士班学生藤岛昭发现，用光照射二氧化钛电极可进行水的电解反应。
这就是著名的“本多藤岛效应”。
经过了30多年的研究，光触媒的技术研究终于取得了突破性的进展，光触媒技术开始达到工业生产的要求。
目前，二氧化钛已经可以在工业条件下制成粉末、溶液、凝胶体、涂料等各种形态的材料了。
光触媒[Photocatalyst]是光[Photo=Light]+触媒（催化剂）[catalyst]的合成词。
光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称。
2、光触媒的工作原理光触媒在光的作用下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出分解能力极强的氢氧自由基和负氧离子，具有极强的分解还原功能，不仅能将甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等有毒有害气体、污染物、臭气、等氧化分解成无害的CO2和H2O，还能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可杀死细菌和分解有机污染物，因此，对各种常见的致病菌都有很好的抑制和杀灭作用。
一般抗菌剂只有杀菌作用, 但不能分解毒素，光触媒则可以将细菌遗体及体内残留毒素完全分解，达到彻底消毒杀菌的目的。
经科学实验证明,光触媒对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、沙门氏菌、芽杆菌和曲霉等具有很强的杀灭能力。
从而净化空气中有毒有害气体，有效控制细菌、病毒的交叉感染及抑制细菌繁殖。
光触媒作用过程中本身不发生变化和损耗只提供一个反应场所，具有时间持久、持续作用、性质稳定、安全无毒的优点，不产生二次污染，是国际公认的绿色环保无污染的产品。
3、光触媒主要功能特点(1)全面性：光触媒可以有效地分解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等污染物，并具有高效广谱的消毒性能，能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。
(2)持续性：在反应过程中，光触媒本身不会发生变化和损耗，在光的照射下可以持续不断的净化污染物，具有时间持久、持续作用的优点。
光催化剂——精选推荐
光催化剂光催化剂概述第⼀篇通俗意义上讲触媒就是催化剂的意思，光触媒顾名思义就是光催化剂。
催化剂是加速化学反应的化学物质，其本⾝并不参与反应。
光催化剂就是在光⼦的激发下能够起到催化作⽤的化学物质的统称。
光催化技术是在20世纪70年代诞⽣的基础纳⽶技术，在中国⼤陆我们会⽤光触媒这个通俗词来称呼光催化剂。
典型的天然光催化剂就是我们常见的叶绿素，在植物的光合作⽤中促进空⽓中的⼆氧化碳和⽔合成为氧⽓和碳⽔化合物。
总的来说纳⽶光触媒技术是⼀种纳⽶仿⽣技术，⽤于环境净化，⾃清洁材料，先进新能源，癌症医疗，⾼效率抗菌等多个前沿领域。
世界上能作为光触媒的材料众多，包括⼆氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、⼆氧化锆(ZrO2)、硫化镉(CdS)等多种氧化物硫化物半导体，其中⼆氧化钛(Titanium Dioxide)因其氧化能⼒强，化学性质稳定⽆毒，成为世界上最当红的纳⽶光触媒材料。
在早期，也曾经较多使⽤硫化镉(CdS)和氧化锌(ZnO)作为光触媒材料，但是由于这两者的化学性质不稳定，会在光催化的同时发⽣光溶解，溶出有害的⾦属离⼦具有⼀定的⽣物毒性，故发达国家⽬前已经很少将它们⽤作为民⽤光催化材料，部分⼯业光催化领域还在使⽤。
⼆氧化钛是⼀种半导体，分别具有锐钛矿(Anatase)，⾦红⽯(Rutile)及板钛矿(Brookite)三种晶体结构，其中只有锐钛矿结构和⾦红⽯结构具有光催化特性。
⼆氧化钛是氧化物半导体的⼀种，是世界上产量⾮常⼤的⼀种基础化⼯原料，普通的⼆氧化钛⼀般称为体相半导体以与纳⽶⼆氧化钛相区分。
具有Anatase或者Rutile结构的⼆氧化钛在具有⼀定能量的光⼦激发下[光⼦激发原理参考光触媒反应原理]能使分⼦轨道中的电⼦离开价带(Valence band)跃迁⾄导带(conduction band)。
从⽽在材料价带形成光⽣空⽳[Hole+]，在导带形成光⽣电⼦[e-],在体相⼆氧化钛中由于⼆氧化钛颗粒很⼤，光⽣电⼦在到达导带开始向颗粒表⾯活动的过程中很容易与光⽣空⽳复合，从⽽从宏观上我们⽆法观察到光⼦激发的效果。
环境功能材料-6-光触媒(光催化剂)
• 价带空穴具有良好的氧化性，能与纳米 TiO2表面吸附的H2O 或OH -反应， 生成具 有羟基自由基。
自由基反应
• ·O2-和·OH具有很强的化学活性，是参与 有机污染物光催化降解过程的基本单元。
TiO2表面结构的影响
光催化过程主要在催化剂表面发生，对于单纯的TiO2光催化 剂，影响其光催化剂，影响其光催化活性的表面性质如下：
后期在环境领域的发展
• 1992，第一次二氧化钛光触媒国际研讨会， • 日本发表了光触媒的新观念，并提出 应用
于氮氧化物净化的研究成果。 • 以此为契机，光触媒应用于抗菌、防污、空
气净 化等领域的相关研究急剧增加。
光催化原理
能带理论
• 能带：在形成分子时，原子轨道构成具有 分立能级的分子轨道。晶体中原子轨道所 构成的分子轨道的数量非常之大，以至于 可以将所形成的分子轨道的能级看成是准 连续的，即形成了能带。
4
.
各种常用半导体的禁带宽度和禁带边缘电位示意图（pH = 0）
➢TiO2的结构与性质 TiO2晶型结构示意图(锐钛矿型)
• 纳米 TiO2是一种半导体光催化材料，TiO2 的电子结构特点为一个满的价带和一个空 的导带。当受到能量大于带隙能的光照射 时，价带上的电子被激发，跃过禁带， 同 时在价带上产生与电子e-相对应的空穴h+ ，即自由电子--空穴对。
• 例子：H2O
H2+O2
光催化过程的发现
• 1967年，藤岛昭，东京大学研究生 • 试验中对放入水中的氧化钛单结晶进行了光
线照射，结果 发现水被分解成了氧和氢。 • 石油危机，寻找新能源， • 这一技术作为从水中提取氢的划时代方法受
到了瞩目，制氢效率很低，无法作为新能源 方案进行实际利用，因此在轰动一时后迅速 降温。
光触媒定义及作用原理
光触媒定义及作用原理(1)光触媒定义：光触媒是一种纳米级二氧化钛活性材料，它涂布于基材表面，干燥后形成薄膜，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，抗菌率高达99.99％，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污等功能。
(2)光触媒作用原理：光触媒在特定波长（388nm）的光照射下，会产生类似植物中叶绿素光合作用的能量转化过程，把光能转化为化学能而赋予光触媒表面很强的氧化能力，可氧化分解各种有机化合物和矿化部分无机物，并具有抗菌的作用。
在光照射下，光触媒能吸收相当于带隙能量以下的光能，使其表面发生激励而产生电子(e-)和空穴(h+)。
这些电子和空穴具有很强的还原和氧化能力，能与水或容存的氧反应，产生氢氧根自由基（•OH）和超级阴氧离子（•O ）。
如表1所示，这些空穴和氢氧根自由基的氧化能大于120kcal/mol，具有很强的氧化能力，几乎能将所有构成有机物分子的化学键切断分解。
因此可以将各种有害化学物质、恶臭物质分解或无害化处理，达到净化空气、抗污除臭的作用。
(1)全面性：光触媒可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等污染物，并具有高效广谱的消毒性能，能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。
(2)持续性：在反应过程中，光触媒本身不会发生变化和损耗，在光的照射下可以持续不断的净化污染物，具有时间持久、持续作用的优点。
(3)安全性：无毒、无害，对人体安全可靠；最终的反应产物为二氧化碳、水和其他无害物质，不会产生二次污染。
(4)高效性：光触媒利用取之不尽的太阳能等光能就能将扩散了的环境污染物在低浓度状态下清除净化。
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。
光触媒定义及作用原理(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】光触媒定义及作用原理(1)光触媒定义：光触媒是一种纳米级二氧化钛活性材料，它涂布于基材表面，干燥后形成薄膜，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，抗菌率高达99.99%，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污等功能。
(2)光触媒作用原理：光触媒在特定波长（388nm）的光照射下，会产生类似植物中叶绿素光合作用的一系列能量转化过程，把光能转化为化学能而赋予光触媒表面很强的氧化能力，可氧化分解各种有机化合物和矿化部分无机物，并具有抗菌的作用。
在光照射下，光触媒能吸收相当于带隙能量以下的光能，使其表面发生激励而产生电子(e-)和空穴(h+)。
这些电子和空穴具有很强的还原和氧化能力，能与水或容存的氧反应，产生氢氧根自由基（·OH）和超级阴氧离子（·O ）。
如表1所示，这些空穴和氢氧根自由基的氧化能大于120kcal/mol，具有很强的氧化能力，几乎能将所有构成有机物分子的化学键切断分解。
因此可以将各种有害化学物质、恶臭物质分解或无害化处理，达到净化空气、抗污除臭的作用。
(1)全面性：光触媒可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等污染物，并具有高效广谱的消毒性能，能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。
(2)持续性：在反应过程中，光触媒本身不会发生变化和损耗，在光的照射下可以持续不断的净化污染物，具有时间持久、持续作用的优点。
(3)安全性：无毒、无害，对人体安全可靠；最终的反应产物为二氧化碳、水和其他无害物质，不会产生二次污染。
(4)高效性：光触媒利用取之不尽的太阳能等光能就能将扩散了的环境污染物在低浓度状态下清除净化。
1原理编辑一、保持合适的室内温度，避免室内外温差过大。
按照国家标准室温控制在16—24摄氏度为宜；二、在室内种植一些花草，除有欣赏价值外，还可增加室内氧气，保持室内湿度及净化空气。
光触媒技术和光触媒分类
光触媒是一种以纳米二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，是当前国际上治理室内环境污染和增加负氧离子浓度的最理想材料。
纳米二氧化钛吸收光能后会释放电子。
空气中的水分子捕获电子形成氢氧自由基（-HO），氧分子捕获电子形成负氧离子（O2-）。
氢氧自由基与负氧离子具有强大的氧化分解能力，能将空气中的有机化合物氧化分解成无害的二氧化碳和水，并能氧化分解病菌的细胞膜与蛋白质。
二、产品功能：1、净化空气功能：能降解与消除空气中所有的有机污染物及部分无机物。
2、杀菌功能：能杀死大肠杆菌、黄色葡萄球菌等细菌，同时还能分解细菌死体上释放的有害复合物。
3、自洁功能：纳米二氧化钛具有超亲水性，能防止油烟、汽车尾气等吸附。
4、净水功能：能降解水中的有机有害物质，从而净化水质。
5、增加负氧离子浓度的功能：纳米二氧化钛在光照下会产生负氧离子，如同雷雨会增加森林中的负氧离子浓度，从而令空气更清新。
优质光触媒应为：通过特殊的制备方法完成纳米级二氧化钛在水中的分散，胶体、粒径小（15纳米以下）、颗粒均匀、无分散剂、无黏结剂、不含重金属、浓度适中、黏度适中、附着力好、褪色性能好、分散均匀、状态稳定、无分层、无味、喷涂后无色、中性，适合各类表面。
技术内容优质光触媒发源地，在近几年的研发中，核心产品纳米（TiO2）光催化材料：“光触媒水溶液”在以下几方面研究取得了重大突破，达到、超过国际水平：1.纳米粒径技术：光催化材料（TiO2）的粒径控制在5纳米左右。
除实验室外，目前国际上在规模化生产中能达到10纳米以下的还很少。
2. 分散技术：无需添加分散剂就能使光触媒分散均匀、状态稳定，长时间放置不分层。
分散技术是光触媒的专利技术之一。
纳米二氧化钛粒子容易团聚，如果分散技术不好，将会形成较大个体的二氧化钛颗粒，这与光触媒技术要求的纳米技术（大比表面积）相违背，处理能力急剧下降。
3. 粘合技术：不需添加任何黏结剂，便可使其附着力达到最高级黏度0级。
光触媒主要功能和特点
光触媒主要功能和特点光触媒是一种通过光催化作用来实现空气净化、除臭和杀菌的技术。
它利用紫外线催化剂来分解空气中的有机污染物和气体，以及抑制微生物的生长。
光触媒的主要功能和特点可以总结如下：2.除臭：光触媒可以有效地去除异味和臭味，包括各种污染源产生的气味，如厨房油烟、垃圾桶、化学品等。
光触媒分解异味分子，使其转化为无害物质，从而实现气味的消除。
3.杀菌：光触媒具有优秀的抗菌能力，可有效杀灭悬浮在空气中的细菌、病毒和真菌。
光触媒不仅可以杀灭空气中的微生物，还可以阻止它们的再次生长和传播，从而提供一个更安全和健康的生活环境。
4.持久性：光触媒的催化效果是持久的，不会因为时间的流逝而减弱。
光触媒不需要人工维护，只要有光照，就能保持催化活性。
这一特点使得光触媒成为一种持久有效的空气净化技术。
5.安全环保：光触媒不需要使用任何化学物质或添加剂，不会产生二次污染。
与传统空气净化设备相比，光触媒无需更换滤网或过滤材料，避免了对环境的负面影响。
同时，光触媒对人体无害，不会产生任何有毒物质。
6.适用范围广：光触媒可以应用于各种室内和室外空间，如家庭、办公室、学校、医院、公共场所等。
它可以通过装置在空调系统、空气净化器、喷洒设备等不同的设备中来实现空气净化。
7.除尘功效：除了去除有害气体和除臭功能，光触媒还能够吸附和分解悬浮在空气中的尘埃和颗粒物，净化空气中的微小颗粒，提高空气质量。
总的来说，光触媒的主要功能是空气净化、除臭和杀菌。
它通过催化作用将空气中的有机污染物分解为无害的物质，同时抑制微生物的繁殖和传播，提供一个清洁、安全、健康的生活环境。
光触媒具有持久性、安全环保、适用范围广等特点，适合应用于各种场所，帮助人们呼吸更清新的空气。
光触媒简介
光触媒的简介光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料（二氧化钛比较常用），它涂布于基材表面，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，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污等功能。
作用原理：光触媒在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水（H2O）和二氧化碳（CO2），因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。
光触媒的特性为利用空气中的氧分子及水分子将所接触的有机物转换为二氧化碳跟水，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，理论上有效期非常长久，维护费用低。
同时，二氧化钛本身无毒无害，已广泛用于食品、医药、化妆品等各种领域。
具体作用：光触媒作为一种新兴的空气净化产品，主要有以下功能：除菌：光触媒加工的表面，通过催化反应，将细菌的尸体分解得一干二净。
所以从严格意义上说光触媒不是杀菌，而应该叫除菌。
由于光触媒的强氧化分解能力，能分解大多数对人体有害的细菌：白色念珠菌、黑曲霉菌、大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌等多种细菌具有很强的除菌功效，不会产生抗药性，抗菌率大于99.99%。
除臭：比臭氧（O3）有着更强的氧化能力，可强力分解臭源。
脱臭能力相当于500个活性碳冰箱除臭剂，比活性碳有更强的吸附力，且具有活性碳所没有的分解细菌功能。
对香烟臭、汗臭、垃圾臭、动物臭等具有除臭功效。
自洁：根据除菌的原理，导致污垢的物质也会被分解，又因为它的超亲水性，而看不到水滴的附着。
在户外，通过雨水经常得到冲洗而保持清洁状态。
当灰尘落于经过光触媒处理过的物体表面上，只需以清水清洗，因为光触媒的超亲水特性与地心引力配合，将让污垢不易附着，因此建筑体外观施工后也能常保洁净。
光触媒功能
光触媒定义：光触媒是一种分子级的金属氧化物材料（二氧化钛比较常用），它涂布于基材表面，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，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污等功能。
特点：(1)全面性：光触媒可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等污染物，并具有高效广谱的消毒性能，能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理(2)持续性：在反应过程中，光触媒本身不会发生变化和损耗，在光的照射下可以持续不断的净化污染物，具有时间持久(3)安全性：无毒.无害.对人体安全可靠；最终的反应产物为二氧化碳，水和其他无害物质，不会产生二次污染。
、持续作用的优点。
(4)高效性：光触媒利用取之不尽的太阳能等光能就能将扩散了的环境污染物在低浓度状态下清除净化自清洁纺织品的起源在1951年英国拍摄的经典电影《穿白衣的男人》中，亚历克．吉尼斯先生扮演了一位科学家，他发明了一种永不会脏污的衣服，这种衣服也永远不会穿破，但是当他试图想将新发明付诸于商业化生产时，却遭到了成衣制造商们的强烈反对，因为这项发明会使整个纺织行业陷入绝境。
然而在半个世纪后的今天，《穿白衣的男人》电影中的科技幻想将通过纳米技术变成为现实。
香港理工大学纳米研究中心采用低温溶胶??凝胶方法研制出了锐钛矿型的纳米二氧化钛，对织物进行处理后，在织物表面覆盖了一层保护膜(膜厚约为50-80微米)，使织物具有了自清洁的功能,此外，还赋予织物以优异的耐紫外线辐射、抗菌、除味及分解有害气体的能力。
使织物具有上述特殊功能的原理在于纳米二氧化钛所独有的光催化功能，经过处理后的织物在紫外光的照射下产生光催化作用，通过一系列的化学反应不断的将沾在衣服上的脏物以及含有有机成分的有害气体分解并排除掉,毫无疑问，作为一种产业化的产品，具有自清洁功能的纺织品市场前景非常看好。
自然界中一个非常有趣的现象是“荷花效应”，它是由两名德国植物学家首先发现的，自然界中很多植物都有着荷花的自清洁效应，因此，引起了科学家门的广泛注意而进行了大量研究，发现植物的这种自清洁效应归属于植物微形态学乳头突出及化学封蜡覆盖在叶的表面所产生，可以通过对纺织品进行功能性整理来模拟“荷花效应”。
光触媒介绍
引言一方面, 随着社会的发展，人类物质文明的改善，办公现代化和生活现代化程度日益提高。
伴随而来的空气污染、居室环境恶化等严重威胁着人们的健康。
这主要表现在如下一些方面: 日常使用的图文传真机、电脑终端机和打印机、溶剂、油漆、染色剂、粘合剂、清洁剂、墙纸、地毯、合成纤维所释放的甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有机物；空气中的颗粒物，如扬尘、细菌、毛发、皮屑、壁虱、尘埃、烟雾及空气中的有害物质与可吸入颗粒物结合，构成危害极大的过敏源，而这一切已成为困扰人类生存环境的重大问题。
另一方面, 伴随着“非典”、“禽流感”的相继爆发，使人们对环境的关注程度越来越高。
空气污染是我们现实生活中面临的一个严峻的环境问题，其中特别值得一提的是空调的大量使用对空气及人们的影响，即“空调综合症”，主要体现在以下几个方面：一是空气的循环系统方面，由于空调的使用，房间门窗紧闭，室内空气流通不良，室外新鲜的空气不能够进入到室内（虽然现在有一些空调带有新风系统功能，但是效率并不是完美的），室内混浊空气没有被完全排出，这就必然导致室内空气质量低下，细菌和粉尘等含量过高，空气污染可比室外高出数十倍、数百倍；二是通风不良的环境加上温度适宜，导致微生物生长繁殖迅速，不仅容易使人感染疾病，还会造成食物、衣物等发霉变质；三是由于在中央空调系统冷却塔的水中，由于缺乏清洗，适宜细菌生长繁殖，同时可能有军团杆菌污染，故通过空调可形成带菌气溶胶，而发生军团菌病。
以上几个方面正是光触媒产品致力于解决的问题，就实践检验来说，纳米二氧化钛光触媒产品是最有效率的最经济的解决产品。
具体分析见下表：政治法律环境卫生部于2006年3月1日正式实施的《公共场所集中空调通风系统卫生管理办法》(见附录)以及建设部办公厅于2002年3月1日颁布的《关于加强建筑工程室内环境质量管理的若干意见》中的相关规定，就是针对室内污染问题的法律环境。
与本产品有关的主要体现在如下几点：1.“空调系统每年清洗不少于一次；空气过滤网、过滤器和净化器等每六个月检查或更换一次。
催化剂作业---光触媒
光 触 媒—TiO 2光触媒是光和触媒的合成词，大家知道绿色植物在进行光合作用的时候是需要叶绿素参与的，在这个时候叶绿素就是光触媒的一种。
光触媒是具有光催化功能的光半导体材料或是有机光化学催化剂，这些材料在光的照射下，使周围的氧气及水分子激发成极具活性的氢氧自由基及负二价氧自由离子基。
通过光的能量来产生触媒作用，光触媒在受到光的照射时，钛原子上的电子被激发，形成电子穴，空气中的水，氧气，会被分解为氢氧自由基和负二价氧离子，具有极强的氧化能力，这种能力能使有害物质分解成二氧化钛和水，达到治理污染，杀菌，除异味和防紫外线等功能。
二氧化钛作为光触媒产生作用时，必须有紫外线。
紫外线包含在太阳光或室内的萤光中，不需要特别的能量，是存在于一般生活空间的清洁能量。
二氧化钛是通过电子导电，属于ｎ型的半导体。
二氧化钛如果碰上超过一定能量的紫外线，成分中的价电子被激发后，会变成较高水平的传导的电子。
此状态即为半导体的光激发状态。
价电子带与传导带之间的能量差，被称为禁带宽度。
锐钛矿型二氧化钛的禁带宽度为3.2eV 。
光的能源(eV) = 普朗克常数 x 光速 / 波长(nm) = 1240 / 波长(nm) 按上述计算式将光的波长换算后，能得出387.5(nm)这一数值。
而为了使锐钛矿型二氧化钛成光激发状态，需要388nm 波长的紫外线。
如果电子在传导带上被光激发，价电子带中会产生电子穿过的空穴。
穿过的电子与空穴能导致“光触媒反应”。
下面再来详细说说光触媒反应原理：经光触媒加工后的表面，氧化还原反应反复进行。
在环境净化中使用二氧化钛时，周围存在空气，空气中必有氧气和水，而氧气和水参与了反应结构。
光触媒反应是因光线照射二氧化钛后引起的。
它又被称为光固体表面反应、光固体接口反应。
二氧化钛吸收紫外线后，氧化钛内部生成电子与空穴（Hole +），扩散到表面的电子与空穴能参与光触媒反应，因此如能在表面获得较多的电子与空穴，就能更进一步提高反应的效果。
光催化剂论文参考文献
[1] Abbas Afkhami, Hasan Bagheri, Tayyebeh Madrakian, Alumina nanoparticles grafted with functional groups as a new adsorbent in efficient removal of formaldehyde from water samples, Desalination 281 (2011) 151–158.[2] Haibao Huang,Dennis Y. C. Leung and Daiqi Ye,Effect of reduction treatment on structural properties of TiO2supported Pt nanoparticles and their catalytic activity for formaldehyde oxidation, Journal of Materials Chemistry J. Mater. Chem. 2011 /21/ 9647.[3] YOSHIO NAKANOM, KENJI TAKESHITA and TOSHIRO TSUTSUMI，ADSORPTION MECHANISMOF HEXA V ALENT CHROMIUMBY REDOX WITHIN CONDENSED-TANNIN GEL，Wat. Res. V ol. 35, No. 2, pp. 496±500, 2001.[3] A. Hayashi ,Y. Fujimoto, Y. Ogawa, H. Nakayama, M. Tsuhako,Adsorption of gaseous formaldehyde and carboxylic acids by ammonium-ion-exchanged α-zirconium phosphate , Journal of Colloid and Interface Science 283 (2005) 57–63.[4]Kyung Jin Lee a, Nanako Shiratorib, Gang Ho Lee b, Jin Miyawakib, Isao Mochida b,Seong-Ho Yoon b, Jyongsik Jang a,Activated carbon nanofib er produced from electrospun polyacrylonitrile nanofiber as a highly efficient formaldehyde adsorbent, CARBON 48 (2010) 4248 – 4255.[5] Wang Xiaoyan, Wang Huixiang*, Wang Shaoli,Ambient formaldehyde and its contr and OH radical in a rural area, Atmospheric Environment 44 (2010) 2074e2078.[6] Adrian M. T. Silvaa Isabel M. Castelo-Brancoa, Rosa M. Quinta-Ferreiraa, Janez Levec,Catalytic studies in wet oxidation of e%uents from formaldehyde industry, Chemical Engineering Science 58 (2003) 963 – 970.[7] Haiqin Rong , Zhenyu Ryu , Jingtang Zheng , Yuanli Zhang,Effect of air oxidation of Rayon-based activated carbon fibers on the adsorption behavior for formaldehyde, Carbon 40 (2002) 2291–2300.[8] A. Karantonis , D. Koutsaftis, N. Kouloumbi, Bistability, oscillations and bifurcations of the electrocatalytic oxidation of HCHO on Pt, Chemical Physics Letters 422 (2006) 78–82.[9]LI Jing , LI Zhong , LIU Bing , XIA Qibin and XI Hongxia, Effect of Relative Humidity on Adsorption of Formaldehyde on Modified Activated Carbons, Chinese Journal of Chemical Engineering, 16(6) 871ü875 (2008).[10] R.B. de Lima, M.P. Massafera, E.A. Batista, T. Iwasita, Catalysis of formaldehyde oxidation by electrodeposits of PtRu, Journal of Electroanalytical Chemistry 603 (2007) 142–148.[11] Afsaneh Safavi , Norouz Maleki, Fatemeh Farjami, Elaheh Farjami, Electrocatalytic oxidation of formaldehyde on palladium nanoparticles electrodeposited on carbon ionic liquid composite electrode, Journal of Electroanalytical Chemistry 626 (2009) 75–79.[12] Zhe Wang , Zan-Zan Zhu, Jin Shi, Hu-Lin Li, Electrocatalytic oxidation of formaldehyde on platinum well-dispersed into single-wall carbon nanotube/polyaniline composite film, Applied Surface Science 253 (2007) 8811–8817.[13] Xiao-Gang Zhang, Yasushi Murakami, Kiyochika Yahikozawa and Yoshio Takasu, Electrocatalytic oxidation of formaldehyde on ultrafine palladium particles supported on a glassy carbon, Electrochimica Acta, V ol. 42, No. 2, 223-227, 1997.[14] V. Selvaraj,A.NirmalaGrace ,M.Alagar, Electrocatalytic oxidation of formic acid and formaldehyde on nanoparticle decorated single walled carbon nanotubes, Journal of Colloid and Interface Science 333 (2009) 254–262.[15] Algirdas Vaškelis, Eugenijus Norkus, Irena Stalnionien˙ e, Giedrius Stalnionis, Effect of theCu electrode formation conditions and surface nano-scale roughness on formaldehyde anodic oxidation, Electrochimica Acta 49 (2004) 1613–1621.[16] Bingye Xu , Jing Shang , Tong Zhu , Xiaoyan Tang, Heterogeneous reaction of formaldehyde on the surface of -Al2O3 particles, Atmospheric Environment 45 (2011) 3569e3575.[17] Meichao Li, Wuyang Wang, Chun’an Ma , Wanxia Zhu, Enhanced electrocatalytic activity of Pt nanop articles modified with PPy-HEImTfa for electrooxidation of formaldehyde, Journal of Electroanalytical Chemistry 661 (2011) 317–321 .[18] Somjate Photong, Virote Boonamnuayvitaya,Enhancement of formaldehyde degradation by amine functionalized silica/titani a films,Journal of Environmental Sciences 21(2009) 1741–1746.[19]Hua Tian,Junhui He,Xiaodan Zhang,Li Zhou a,Donghui Wang,Facile synthesis of porous manganese oxide K-OMS-2 materials and their catalytic activity for formaldehyde oxidation,Microporous and Mesoporous Materials 138 (2011) 118–122.[20]Yang Xuzhuang Shen Yuenian Yuan zhangfu Zhu Huaiyong,Ferric ions doped 5A molecular sieves for the oxidation of HCHO with low concentration in the air at moderate temperatures,Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 237 (2005) 224–231.[21]V.A. de la Pen O’Shea, M.C. A ´ lvarez-Galva , J.L.G. Fierro, P.L. Arias, Influence of feed composition on the activity of Mn and PdMn/Al2O3catalysts for combustion of formaldehyde/methanol, Applied Catalysis B: Environmental 57 (2005) 191–199.[22] XU BingYe, ZHU Tong, TANG XiaoYan& SHANG Jing, Heterogeneous reaction of formaldehyde on the surface of TiO2 particles, December 2010 V ol.53 No.12: 2644–2651. [23] Renhu Wang ,Junhua Li, OMS-2 Catalysts for Formaldehyde Oxidation: Effectsof Ce and Pt on Structure and Performance of the Catalysts, Catal Lett (2009) 131:500–505DOI 10.1007/s10562-009-9939-5.[24] Jiangli Geng , Yingpu Bi , Gongxuan Lu, Morphology-dependent activity of silver nanostructures towards the electro-oxidation of formaldehyde, Electrochemistry Communications 11 (2009) 1255–1258.[25] Mara Terumi Fukunaga , Jos´ e Roberto Guimar, Rodnei Bertazzoli, Kinetics of the oxidation of formaldehyde in a flow electrochemical reactor with TiO2/RuO2 anode, Chemical Engineering Journal 136 (2008) 236–241.[26] Virote Boonamnuayvitayaa,Srisuda Sae-ungb, Wiwut Tanthapanichakoonc, Preparation of activated carbons from coffee residue for the adsorption of formaldehyde, Separation and Purification Technology 42 (2005) 159–168.[27] Guohua Zhao, Yiting Tang, Rui Chen, Rong Geng, Dongming Li, Potential and current oscillations during formaldehyde oxidation on platinum particles dispersed in three-dimensional pore networks of TiOx/Ti, Electrochimica Acta 53 (2008) 5186–5194.[28] Chunming Jianga, Hui Chena, Cheng Yua, Song Zhanga, Baohong Liua, Jilie Kong, Preparation of the Pt nanoparticles decorated poly(N-acetylaniline)/MWNTs nanocomposite and its electrocatalytic oxidation toward formaldehyde, Electrochimica Acta 54 (2009) 1134–1140. [29] P. Glarborga, M.U. Alzuetab, K. Kjærgaarda, K. Dam-Johansena, Oxidation of formaldehyde and its interaction with nitric oxide in a flow reactor, Combustion and Flame 132 (2003) 629–638.[30] Jiaxi Peng , Shudong Wang, Performance and characterization of supported metal catalysts for complete oxidation of formaldehyde at low temperatures, Applied Catalysis B: Environmental73 (2007) 282–291.[31] Yuejuan Zhang , Jianjun Yi, Qinghong Xu, Studies on adsorption of formaldehyde in zirconium phosphateeglyphosates, Solid State Sciences 13 (2011) 54e58.[32] P.OLrvr,t L.0.S.BULH~ES,J.-M.LI’ZGER,F.HAHN,B.BEDEN and C. LAMY, THE ELECTROOXIDA TION OF FORMALDEHYDE ON t(lOO) AND Pt(ll0) ELECTRODES IN PERCHLORIC ACID SOLUTIONS, 001~4686(%)00387-8.[33] Kinga Go ra-Marek , Jerzy Datka, The transformation of formaldehyde on CoZSM-5 zeolites, Catalysis Today 137 (2008) 466–470.[34] Haichao Liu, Patricia Cheung, and Enrique Iglesia, Structure and support effects on the selective oxidation of dimethyl ether to formaldehyde catalyzed by MoOx domains, Journal of Catalysis 217 (2003) 222–232.[35] Jih-Mirn Jehng , Wan-Chen Tung , Chao-His Huang , Israel E. Wachs, Structural characteristics and reactivity properties of the tantalum modified mesoporous silicalite (MCM-41) catalysts, Microporous and Mesoporous Materials 99 (2007) 299–307.[36] 陆洪彬冯春霞李文丹杨凤玲焦宝祥, TiO2修饰空心玻璃微珠隔热涂料的制备及其性能表征, 化工新型材料第38卷第8期010年8月.[37] Galina Ya. Popova, Tamara V. Andrushkevich, Yurii A. Chesalov,Valentin N. Parmon, Transient response study of the formaldehyde oxidation to formic acid on V–Ti–O catalyst: FTIR and pulse study, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 268 (2007) 251–256.[38] 谢昌平，王曙光，周彩楼，雅菁,陈倩,TiO2 光触媒降解甲醛影响因素的分析, 天津城市建设学院学报第17卷第2期2011 年6月.[39] 徐敏, 何满潮, 王岩, 闵延琴, 武成杰, TiO2/ACF 复合材料吸附-光催化降解甲醛的实验研究, 中国安全生产科学技术第4卷第2 期2008 年4月.[40] Yang Li, Min Shao , Sihua Lu , Chih-Chung Chang , Purnendu K. Dasgupta , V ariations and sources of ambient formaldehyde for the 2008 Beijing Olympic games, Atmospheric Environment 44 (2010) 2632e2639.[41]李振海,徐梦洁,叶青,王育华, 掺氮TiO2- 活性炭复合吸附材料的制备与性能, 同济大学学报(自然科学出版) 第38 卷第12 期2010 年12 月.[42]李一诺，陶冶，王倞，杜鸿基，车载型纳米光催化空气净化器的研制，JIE NENG YU HUAN BAO 2005.NO.6.月刊.[43]卢敬霞,张彭义,何为军,臭氧光催化降解水中甲醛的研究,环境工程学报第4卷第一期2010年1月.[44] 饶荣水Rong-shui Rao 崔文勇Wen-yong Cui 李开元Kai-yuan Li周泽Ze Zhou肖建军Jian-jun Xiao刘凌Ling Liu, 不同基材对二氧化钛光催化降解甲醛影响的实验研究(Experimental Investigation on Influence of Different Substrateof TiO2 on Photocatalysis Degradation of Formaldehyde), 配件与材料.[45]赵胜强,李振海,俆梦洁,掺氮TiO2活性炭复合材料室内空气净化器,现场与发展制冷技术2010年第4期.[46]叶剑张瑞丰琳熙, 大尺寸大孔径TiO2 /SiO2 光催化剂的制备及甲醛去除研究,环境工程学报第5 卷第7 期2 0 1 1 年7 月.[47] 王文超, 王英, 王丽娜, 二氧化锰脱除甲醛机理的探讨,有色矿冶第24 卷第1 期2008 年2 月.[48] 董莹,寇江勇,陈芳, 光触媒喷液类产品光催化活性快速评价方法研究, 纳米科技第6 卷第5期2009年10月.[49] 王黎明,沈勇,张惠芳,丁,颖,蔡再生,改性纳TiO2光触媒织物整理剂多功能整理效果研究, 印染助剂第8 卷第 2 期2011 年 2 月.[50] 罗俊旋,曾伟华,徐游,汤皎宁,胡军辉, 光催化还原法制备铜基二氧化钛(Cu/TiO2), 广东化工2011年第6 期第38卷总第218期.[51] 齐虹,孙德智,迟国庆, 光催化降解甲醛的影响因素及动力学研究, 哈尔滨工业大学学报第38卷第7期2006年7月.[52]许涛,光催化净化室内空气技术的应用, 山西化工第23 卷第2期2003 年5月.[53] 孔德双谷昌军孔令仁, 光催化三维蜂窝陶瓷网净化室内空气的研究, 环境工程学报, 第2卷第6期2 0 0 8 年 6 月.[54] 丁云飞王高飞陈延东周毅, 光催化型过滤器分解有机化合物的实验研究, 建筑热能通风空调Building Energy&Environment, 第25 卷第 5 期2006 年10 月.[55] 古政荣, 陈爱平, 戴智铭,古宏晨,陶国忠, 活性炭-纳米二氧化钛复合光催化空气净化网的研制, 华东理工大学学报Journ al of East Chin a Universit y of Science an d T echnology Vol . 26 No. 42000- 08.[56] 胡军陈建华贾铭椿, 活性碳纤维负载ＴｉＯ２去除低浓度甲醛气体的实验研究, 武汉理工大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ第３５卷第４期２０１１年８月.[57] 何彦刚,黎钢, 甲醛分解的研究新进展.[58] 张淑霞王晓文高亚辉巩卫东杨蕊蕊孙亚真, 甲醛检测方法研究进展, 食品工程科学技术.[59] 张旭刘蔽蔽王代民, 净醛内墙乳胶漆的研制,广东嘉宝莉化工有限公司.[60]张运乾,刘震炎,高鹏,施建伟,上官文峰, 集中空调系统中光催化降解甲醛的实验研究,暖通空调2 0 0 6年第3 6卷第9期技术交流.[61] 张淑娟，黄耀棠, 利用植物净化室内甲醛污染的研究进展, 生态环境学报2010, 19(12): 3006-3013 Ecology and Environmental Sciences.[62] 贺洋郑水林沈红玲, 纳米TiO2/海泡石复合粉体的制备及光催化性能研究, 非金属矿Non-Metallic Mines第33卷第1期2010年1月.[63] 陈小泉, 沈文浩, 纳米TiO2晶体胶体在居室净化中的应用研究,环境科学与技术Environmental Science & Technology第31 卷第10 期2008 年10 月.[64] 陈雯雯,综述; 邵华,审校, 空气中甲醛快速简易检测方法的研究进展, 中国卫生检验杂志2008年4月第18卷第4期C h i nese Jou rnal ofH ea l th Laboratory Technol ogy , Apr 2008; V ol 18No 4.[65] 徐辉张淼, 居住环境空气中甲醛污染的控制与治理,科技风.[66] 李双妹韩红梅, 浅析室内甲醛的危害、预防及治理技术, 潍坊教育学学报第19卷第4期2006年第4期.[67] 何运兵，纪红兵，王乐夫, 室内甲醛催化氧化脱除的研究进展, 化工进展2007年第26卷第8期1104.[68] 张兴朱琨李丽, 室内甲醛检测方法及防治措施研究进展, 环境与健康.[69] 李巍朱永法, 气相色谱对气相甲醛的快速测定,研究报告2002年第五期.[70] 崔耀军王浩张国宣,纳米TiO2涂料光催化降解室内甲醛气体的研究,河南金丹乳酸科技有限公司.[71] 刘春丽章亚东,室内甲醛污染治理的研究进展, 江苏化工科技进展第35卷第1期2007年2月.[72]张俊敏,朱忠其,刘强,张瑾,柳清菊,室内甲醛污染治理技术的研究进展,材料导报2008年5月第22卷专辑X.[73] 李丽,朱琨,室内空气污染现状及防治措施, 内蒙古环境科学第20卷第2期2008年4月.[74] 李玉华, 王琨,孙丽欣, 张力为,室内空气甲醛污染控制研究, 哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150090.[75] 刘杨灏，余倩，李聪，林鑫，张小庆，余林，武伦福, 室内甲醛净化处理的研究进展, 广东化工2011年第6期第38卷总第218期.[76] 范睿,室内空气中甲醛的检测及防治技术研究进展, 沧州师范专科学校学报第2 7卷第1期2 011年3月.[77]段云海, 王琨, 李玉华, 刘瑶瑶, 室内空气中甲醛和苯系物检测与净化, 第32卷第6期2007年6月环境科学与管理.[78] 唐幸福, 黄秀敏, 邵建军, 刘俊龙, 李永刚, 徐奕德, 申文杰, 氧化锰八面体分子筛纳米棒的合成及其催化甲醛低温氧化性能, 催化学报第27 卷第 2 期Vol . 27 No. 2.[79]贺世权,阳必飞,申伟杰,氧化模块除甲醛技术在空调上的应用,青岛海尔空调有限公司.[80] 范红玉, 李小松, 刘艳霞, 刘景林, 赵德志, 朱爱民,循环的存储-放电等离子体催化新过程脱除室内空气中甲苯, 第62 卷第7 期化工学报Vol 62 No 7 2011年7月.[81] 黄翔王与娟樊丽娟狄育慧吴志湘西安工程大学,新型功能性空气过滤材料研究进展,暖通空调HV &AC 2009 年第39 卷第1 期.[82] 张博, 王明连, 耿彦生, 张青, 王庆亮,我国空气净化消毒方法研究进展, 环境与健康杂志2007 年9 月第24 卷第9 期J Environ Health, September 2007, V ol.24, No.9. [83] 章骅, 周述琼, 但德忠,室内污染控制技术研究进展, 中国测试技术第31 卷第6期2005 年11月.[84]。
光触媒
测试者：林志坚 测试日期：2013-4-22 报 告 □会议记录 ■报告 □周报 □月报 □季报□其它分发：C ：创造革新P ：追求完美T ：团结合作F：远见卓识什么是光触媒?光触媒[Photocatalyst]是光[Photo=Light]+触媒（催化剂）[catalyst]的合成词。
光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，是当前国际上治理室内环境污染的最理想材料。
光触媒在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水[H2O]和二氧化碳[CO2]，因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污、自洁、清除甲醛、净化空气功能。
光触媒的特性为利用空气中的氧分子及水分子将所接触的有机物转换为二氧化碳和水，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，理论上有效期非常长久，维护费用低。
同时，二氧化钛本身无毒无害，已广泛用于食品、医药、化妆品等各种领域。
"生活元素"光触媒的功能及特点净化空气功能“生活元素”光触媒对装修材料释放出的甲醛、苯、氨及其它有机物有强大的氧化分解作用，使之变为CO2和H2O 。
对大气污染物CO 、SO2、NO 、碳氢化合物也都能高效去除，彻底消除污染，还人们一个真正绿色的生活环境。
经国家权威检测机构认证，“生活元素”光触媒在日光灯照射下，对甲醛的去除率高达98.32%。
杀菌功能由于其强大的氧化作用，所以能高效快速彻底杀灭各种细菌、病毒，对一般消毒剂有抗性的病毒微生物也能彻底分解。
经国家权威检测机构检测认证，“生活元素”光触媒对大肠埃希氏菌，金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌的杀菌效果达99.99%。
除臭功能对各种臭味物质有强力氧化消除作用，比臭氧、负离子有着更强的分解能力，除臭能力相当于500个活性碳除臭剂，从而迅速消除异味，由于杀灭了致腐微生物，也消除了臭味源，因此，“生活元素”光触媒具很好的除臭功能。
什么是光触媒？
什么是光触媒？简要的来讲光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料（二氧化钛比较常用），它涂布于基材表面，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，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污等功能。
光触媒，是一个外来词，起源于日本，由于日本文字写成“光触媒”，所以中国人就直接把她命名为“光触媒”。
其实日文“光触媒”翻译成中文应该叫“光催化剂”翻译成英文叫“photo catalyst”。
顾名思义其为在光照环境下，介质材料产生正负电子荷，将空气分解为氢氧根离子，从而产生分解还原作用。
其最具代表性材料为纳米级二氧化钛。
触媒在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水（H2O）和二氧化碳（CO2），因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。
光触媒作为新材料应用，在中国已有九年历史，最早应用于2003年非典时期，中国唯一一例光触媒灭活sars病毒实验由中国科学院生物物理研究所完成，灭活率为100%。
同时，在对各种空气污染物的净化上，对甲醛、苯、苯系物、硫化物、氨化物有明显的分解作用。
光触媒的特点(1)全面性光触媒可以有效地降解甲醛、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。
(2)持续性在反应过程中，光触媒本身不会发生变化和损耗，在光的照射下可以持续不断的净化污染物，具有时间持久、持续作用的优点。
(3)安全性无毒、无害，对人体安全可靠；最终的反应产物为二氧化碳、水和其他无害物质，不会产生二次污染。
(4)高效性光触媒利用取之不尽的太阳能等光能就能将扩散了的环境污染物在低浓度状态下清除净化。
光触媒
光触媒光触媒含义：光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，它涂布于基材表面，在紫外光线的作用下，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，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等功能。
光触媒与普通光触媒最明显的区别是：1、光触媒采用了世界首创的无光触发反应技术，无须紫外线灯或太阳光照射即可分解有害气体，因为有害气体如甲醛的释放期长达3-15年，只有普通可视光就能分解有害气体，才能真正实现长期持续治理。
而目前国内市场上的普通光触媒实际上均必须在紫外线照射下才能使光触媒发生作用，从其治理流程中必须用紫外线灯管照射便可看出，但是施工完毕后，治理现场就没有紫外线光源了，因此做不到长期有效治理。
无光型光触媒产品特征：无色透明，无味无毒。
产品经雾化后附着在室内暴露物体表面上，几乎看不见，不影响美观，对人体无害。
适用于新车，新房的污染祛除，特别是防止日常生活中的污染及霉菌的产生，祛除日常再出现的甲醛等污染及PM2.5。
处理后可祛除新产生的烟味、皮革味、臭味，可杀菌防止霉菌产生，防止霉味产生。
是家居、办公室，公共场所空气环境的卫士。
无光型光触媒功能作用：1、降解有毒有害气体2、除异味，长效防霉3、可自动循环去除后产生的各种污染的产品4、无光触媒吸附在所有的基材家具表面，形成保护膜，不断分解有机物；污染物5、不与基材直接接触，很易清理1 光触媒能高效降解车内空气中有毒有害气体：(甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC）；能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，高效杀灭多种细菌（如大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌，流感病毒等）抗菌率可高达99.99%，并能将细菌或霉菌释放出的霉素分解及无害化处理2 除异味，长效防霉：由于南方天气潮湿高温，容易滋生霉菌产生发霉现象，出现霉味。
无光触媒处理后杀灭霉菌率高达99.99%，并能消除霉味。
光触媒的作用及功能
光触媒的作用及功能问：什么是光触媒？光触媒(Photocatalyst)也叫光催化剂(Lightcatalyst)，是一类以二氧化钛（TiO2）为代表的，在光的照射下自身不起变化，却可以促进化学反应，具有催化功能的半导体材料的总称。
TiO2作为一种光触媒，在吸收太阳光或照明光源中的紫外线后，在紫外线能量的激发下发生氧化还原反应，表面形成强氧化性的氢氧自由基和超氧阴离子自由基，把空气中游离的有害物质及微生物分解成无害的二氧化碳和水，从而达到净化空气、杀菌、除臭等目的。
问：光触媒在什么样的条件下才能发挥作用？一般来说，光触媒必须在紫外线的照射下才能发挥作用。
朱永法教授指出，如果不能获得太阳光照，若想激活光触媒，则必须另外加上紫外灯。
紫外灯的选择应该是254nm或者365nm的效果比较好。
至于在自然光和日光灯等微弱光源甚至是无光的条件下，光触媒是不能正常发挥功效的。
那种所谓的无光条件下发挥作用的“冷触媒”已然失去了“光触媒”的真正含义。
光触媒对于温度没有严格的限制，常温条件下就可发生氧化还原反应。
问：光触媒有什么功能？杀菌、防霉功能。
光触媒表面的氢氧自由基能破坏细胞膜使细胞质流失，从而造成细菌死亡和抑制病毒的活性，故能杀灭各种细菌、病毒，有效分解霉菌。
除臭功能。
通过氢氧自由基分解空气中的有机物气体，除去空气中的臭味。
净化空气功能。
对空气中的甲醛、苯、氨及其他挥发性有机化合物有强大的氧化分解作用，使之变为二氧化碳和水，从而达到净化空气的效果。
另外，光触媒还能释放氧负离子，还人们一个真正绿色的生存环境。
亲水防污功能。
由于光触媒涂层的高亲水性，可形成防雾涂层，同时由于其强大的氧化作用，可氧化掉表面的油污，保持自身清洁。
防紫外线功能。
二氧化钛光触媒具有吸收紫外线的特性，可使被涂面免遭紫外线的老化作用，大大延长被涂面的使用寿命。
问：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。
光触媒
1、是否分层？用高速离心机旋转（转速15000转/不含有分散剂，而未分层的光触媒一定含有分散剂。其原因是范德华力考证，光触媒经过球磨机球磨后，再添加分散剂，是无分层现象。
2、是否有残留物？盛少量光触媒到坩埚，用酒精灯进行充分加热，若残留物呈黑色灰烬状，则含黏结剂；否则无黏结剂。优质光触媒不含黏结剂。
8、粒径鉴定。光触媒的性能与二氧化钛的颗粒大小有关，颗粒越小，光催化效果越好。目前，国内已有生产厂家可以生产小于5纳米的光触媒。
9、附着鉴定。优质光触媒具有良好的附着力，喷涂凉干后即可形成一层牢固的薄膜。二氧化钛正是通过这一膜层吸收阳光中的紫外线，并产生光催化作用的。喷涂后能否形成薄膜，直接影响到降解效果，而膜层是否牢固又影响到产品能否持久地发挥效力。一类劣质光触媒喷涂后无法形成膜层，干燥后迅速粉化。而另一类光触媒喷涂后虽然可以成膜，但用湿布擦拭后立刻消失。这两类产品均无法正常发挥光触媒降解污染和灭菌作用。消费者在选择购买前可用手指沾少量光触媒在深色桌面均匀涂抹，待凉干后观察其成膜状态，并用湿布擦拭观察其附着力。如果产品粉化或者无法附着，即可断定产品质量不佳。
6.工业产品：以光触媒作为原料，结合其他工艺开发的新产品;
7.建筑材料：陶瓷、涂料、玻璃;
8.家用电器：空调、冰箱、电话机、洗衣机、照明用具、空气净化器等;
9.纺织工艺：窗帘、棉布面料、纤维、口罩、工艺品等。
编辑本段
相关比较
光触媒产品与传统空气净化产品比较
品名类别：
1，核心技术：活性炭光触媒植物吸附
产品介绍
负离子光触媒系选用天然极性矿物材料、纳米材料、无机抗菌材料等材料复合而成的高性能、多功能空气净化产品。本产品可自行吸收自然环境中的光能、热能以及电磁波等各种能量，在产品表面产生具有强氧化能力的电子—空穴对，从而有效地分解消除室内甲醛、苯、氨等各种有害气体和致病菌，强大的微观电场可电离空气中的水分子产生大量的羟基负离子，对有害物质进行包裹沉降，达到彻底净化空气、有益人体健康的目的。
光触媒是什么
什么是光触媒光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料（二氧化钛比较常用），它涂布于基材表面，干燥后形成薄膜，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，抗菌率高达99.99％，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污等功能。
光触媒[Photo catalyst]是光[Photo=Light]+触媒（催化剂）[catalyst]的合成词。
光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，是当前国际上治理室内环境污染的最理想材料。
光触媒在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水（H2O）和二氧化碳（CO2），因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。
光触媒的特性为利用空气中的氧分子及水分子将所接触的有机物转换为二氧化碳跟水，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，理论上有效期非常长久，维护费用低。
同时，二氧化钛本身无毒无害，已广泛用于食品、医药、化妆品等各种领域。
光触媒的优劣鉴别1 、是否分层？用离心机旋转10 分钟，若出现分层的光触媒一定含有分散剂，未出现分层的光触媒不含分散剂。
优质光触媒不含分散剂。
2 、是否有残留物？盛少量光触媒到坩埚，用酒精灯进行充分加热，若残留物呈黑色灰烬状，则含黏结剂；否则无黏结剂。
优质光触媒不含黏结剂。
3 、是否有气味？如果打开光触媒包装的瓶盖，有酒精味、树脂味、或其它有机物气味，则为劣质光触媒。
优质光触媒为无味的水溶液。
4 、是否呈现中性？测酸碱度PH 值。
若光触媒PH 值在5 以下或者大于9 ，腐蚀作用明显，可能使墙面或家具、织物表面变色。
优质的光触媒产品是中性的，PH 值接近7 ，一般6-9 之内也可以，不会对物体产生腐蚀作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高级教育
17
➢半导体价带的光激发
空气和溶液 中通常是氧
固体中的光激发和脱激过程
高级教育
18
TiO2纳米光触媒
高级教育
19
• 纳米TiO2是一种新型的无机金属氧化物材料 ，由于具有较大的比表面积和合适的禁带
宽度，因此具有光催化氧化降解一些化合 物的能力，纳米TiO2具有优异的光催化活性 ，并且价格便宜，无毒无害等优点因此被 广泛的应用。
高级教育
12
禁带
• 在能带结构中能态密度为零的能量区间。
导带
禁带宽度 禁带
高级教育
价带
13
半导体能带结构
• 对于半导体，所有价电子所处的能带是所 谓价带，比价带能量更高的能带是导带。 在绝对零度温度下，半导体的价带(valence band)是满带(见能带理论)，受到光电注入 或热激发后，价带中的部分电子会越过禁 带(forbidden band/band gap)进入能量较高 的空带，空带中存在电子后即成为导电的 能带——导带。
时在价带上产生与电子e-相对应的空穴h+， 即自由电子--空穴对。
高级教育
24
• 价带空穴具有良好的氧化性，能与纳米 TiO2表面吸附的H2O 或OH -反应， 生成具 有羟基自由基。
高级教育
25
自由基反应
• ·O2-和·OH具有很强的化学活性，是参与有 机污染物光催化降解过程的基本单元。
• 光催化反应是光和物质之间相互作用的多 种方式之一，是光反应和催化反应的融合 ，是光和催化剂同时作用下所进行的化学 反应。
高级教育
4
光合作用也可以看作光催化
高级教育
5
• 光触媒(光催化剂)
• PHOTOCATALYSIS = Photo (光)+ catalyst(催化剂)
• 光触媒是利用自然界存在的光能转换成为 化学反应所需的能量，来产生催化作用。
高级教育
14
半导体
本征半导体（纯的半导体，不含有任何杂质，禁带中不存在 缺陷能级)
N型半导体 （主要依靠自由电子进行导电）
掺杂半导体
P型半导体（主要依靠空穴进行导电）
半导体的能带结构 Eg＜ 3eV
导带 禁带 价带
高级教育
15
N型半导体：杂质原子形成共价结合时多余一个电子，则被束缚于杂质原子附近。
光催化
高级教育
1
光催化基础 TiO2光触媒
高级教育
2
什么是光催化?
• 光触媒在光照条件（可以是不同波长的光 照）下所起到催化作用的化学反应，统称 为光反应。
• 光催化一般是多种相态之间的催化反应。
• 光催化过程———反应物+光触媒+光照射
高级教育
3
• 多相光催化是指在有光参与的情况下，发 生在催化剂及表面吸附物（如H2O，O2分 子和被分解物等）多相之间的一种光化学 反应。
导带 价带
Ec Ed
杂质能级
Ev
导带
Ec
Ea Ev
价带
N型半导体的能级
高级教育
P型半导体的能级 16
光催化原理
当 用 能 量 等 于 或 大 于 禁 带 宽 度 （ Eg ） 的 光 照射时，半导体价带上的电子可被激发跃 迁到导带，同时在价带上产生相应的空穴， 这样就在半导体内部生成电子（e-）－空穴 （h+）对。 电子具有还原能力，空穴具有氧化能力。 构成了光催化活性的基础。
高级教育
10
导带
• 导带（conduction band）是由自由电子形成 的能量空间。即固体结构内自由运动的电 子所具有的能量范围。
高级教育
11
满带
• 允带（允许电子能量存在的能量范围 ）中 的能量状态（能级）均被电子占据。
• 满带电子是不导电的，因为：泡利不相容 原理认为，每个能级只能容纳自旋方向相 反的两个电子，在外加电场上，这两个自 旋方向相反的电子受力方向也相反。它们 最多只能互换位置，不能出现沿电场方向 的净电流，所以说满带电子不导电。
• 例子：H2O
H2+O2
高级教育
6
光催化过程的发现
• 1967年，藤岛昭，东京大学研究生
• 试验中对放入水中的氧化钛单结晶进行了光 线照射，结果 发现水被分解成了氧和氢。
• 石油危机，寻找新能源，
• 这一技术作为从水中提取氢的划时代方法受 到了瞩目，制氢效率很低，无法作为新能源 方案进行实际利用，因此在轰动一时后迅速 降温。
杂质能级位于禁带上方靠近导带底附近。杂质能级上的电子很易激发到导带成为电子载 流子。
P型半导体：当杂质原子形成共价结合时尚缺少一个电子，存在一个空位，与此空位
相应的能量状态就是杂质能级，通常位于禁带下方靠近价带处。价带中的电子很易激发 到杂质能级上填补这个空位，使杂质原子成为负离子。价带中由于缺少一个电子而形成 一个空穴载流子。
高级教育
20
➢常见的光催化材料
photocatalyst Ebg（eV）
ZnO在水中不稳定，会在 粒子表面生成Zn(OH)2
photocatalyst Ebg（eV）
Si
1.1
TiO2（Rutile)
3.0
WO3
2.7
ZnS
3.7
SiC
3.0
Fe2O3
2.2
铁的氧化物会发生光腐蚀
ZnO
3.2
TiO2(Anatase)
高级教育
7
后期在环境领域的发展
• 1992，第一次二氧化钛光触媒国际研讨会， • 日本发表了光触媒的新观念，并提出 应用
于氮氧化物净化的研究成果。 • 以此为契机，光触媒应用于抗菌、防污、空
气净 化等领域的相关研究急剧增加。
高级教育
8
光催化原理
高级教育
9
能带理论
• 能带：在形成分子时，原子轨道构成具有 分立能级的分子轨道。晶体中原子轨道所 构成的分子轨道的数量非常之大，以至于 可以将所形成的分子轨道的能级看成是准 连续的，即形成了能带。
O2/H2O
4
.
各种常用半导体的禁带宽度和禁带边缘电位示意图（pH = 0）
高级教育
22
➢TiO2的结构与性质
TiO2晶型结构示意图(锐钛矿型)
高级教育
23
• 纳米 TiO2是一种半导体光催化材料，TiO2 的电子结构特点为一个满的价带和一个空
的导带。当受到能量大于带隙能的光照射 时，价带上的电子被激发，跃过禁带， 同
3.2
CdS
2.4
SnO2
3.8
CdSe
1.7
α-Fe2O3
3.1
金属硫化物在水溶液中不稳定，会发
生阳极光腐蚀，且有毒！
高级教育
21
1.1 2.2
2.4 3.2 2.8 3.03
3.2 3.6
3.8
-1 ENHE
CdS
ZnO
TiO2 SrTiO3
0
Fe2O3
WO3
1 Si
2 ZnS
3
SnO2
H+/H2