关于光触媒的几个误区

关于光触媒的几个误区

一些商业炒作，使光触媒在消费者心目当中出现了概念混淆，以下我们请专家针这些流传有误的观点做个分析解答，希望这些疑惑能够被澄清。

【错误观点一】：光触媒就是纳米二氧化钛，纳米二氧化钛就是光触媒？

【解答】：光触媒是一种化工原材料，种类繁多，包括氧化钛（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，他们一般是呈现粉末状固体。纳米二氧化钛，如果平均粒径在50-10纳米左右，具有较好的光催化作用。纳米二氧化钛是光触媒的一种，也是最常用的一种，但是不能说光触媒就是纳米二氧化钛，它们的概念是包含的关系。另外，我们在化妆品防晒油中经常使用的纳米二氧化钛是化妆品级的，平均粒径在30纳米左右，不具有光活性，主要是起到阻挡紫外线的作用。

光触媒产品则是指包含某一种或多种光触媒原料的产品，是一种复合的配方。如果把光触媒原料直接倒在水里就称之为光触媒产品，那么，市面上的光触媒产品质量完全可以一样，事实上并非如此。光触媒产品的制造过程中，制造纳米原材料只是工艺过程中的重要步骤之一。新制备的纳米材料，如果不能和后续的生产工艺有效结合，那么可能会发生团聚，若想再次分散开来将是一件很难的，这和整个生产工艺的设计密不可分。防止团聚的工艺方法各个企业不尽相同，有的采用硅烷化处理纳米颗粒表面，有的采用分散剂稳定胶体乳液，也有的采用超声波等技术。随着科技的进步，新的生产工艺也在不断探索之中。

【错误观点二】：看光触媒是否分层，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？【解答】：首先，这里错误的将光触媒与光触媒产品混为一谈。光触媒有很多种，包括氧化钛（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，他们一般是呈现粉末状固体，优质的纳米粒径非常小，粒径在10纳米以下的光活性高。纳米二氧化钛因其价格低、性质稳定，所以比较常用，好的原料平均粒径应该在7纳米上下，分布范围窄。也有采用其它光触媒原料制造“光触媒产品”的技术，性能与其复合配方中物质的相互作用有关，属于各企业的核心机密，在一些专业论文中，我们或许有机会能了解到一些。

第二，“光触媒类产品”是否分层，是否采用分散剂，取决于该产品的设计思想。分散剂的选择也有极多的品类，在不同的应用环境下，也应该选择不

同的分散剂。例如，水性、油性之分，酸性、碱性之分，不同环境下显然应该采用不同的分散剂。分散剂是一种助剂，当然要选择对产品性能没有干扰的品类，如果选错了会影响产品性能，但是现代科研环境下一般不会犯这样低级错误。另外，如果不加分散剂，也不能就说质量好。比如，大多数名牌化

妆品种，都含有分散剂，产品质量好坏不能说是由一种助剂决定的。很多优质光触媒产品在制造过程中也可能会使用分散剂，实验室测定结果，正确使用分散剂对产品稳定性有帮助。其原理很简单，纳米材料分散在水性或油性液体里面，并不是食盐溶解在水中的那种真溶液，而是一种“胶体乳液”状态。胶体在盐离子的作用下，会发生胶体的凝聚，这是胶体本身的基本特性。

阻止胶体凝聚有两种方法，一种是对纳米粒子表面进行硅烷化处理，另一种是加入分散剂，当然两种方法也可以结合使用。总之，不阻止胶体凝聚，光触媒产品稳定性就不好，凝聚的纳米颗粒不再具有良好的光催化效果。

【错误观点三】：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？

【解答】：这种方法并不见得可以鉴定黏结剂的存在，如果有残余黑色物质，也可能是“光触媒产品”复合配方中某种原材料，这个观点还是偷换了“光触媒”和“光触媒产品”的概念。我们不知道每个光触媒产品的配方组成和制造工艺，所以，无法断定这些残余物质是什么，在方剂中是做什么用的。若想加以分析，应该到专业的科研机构，采用液相色谱、气象色谱、原子吸收、扫描电镜等现代实验室分析检验技术，或许可以进行配方逆向分析，其结果可能与胶粘剂的预测大相径庭。

【错误观点四】：看是否有气味？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？

【解答】：在自然界中，纳米二氧化钛光触媒原料肯定是没有气味的，但是光触媒产品有没有气味就不一定了。如果是简单的把纳米二氧化钛放在水里，搅拌一下，也肯定是没有气味的，但是这并不是“光触媒产品”，这样的技术还能称之为产品制造。

那么，“光触媒产品”制剂是否有气味呢，那要看该厂家产品的配方组成，国家没用相关标准做这方面限制。假如有的话，我相信各个生产厂家也可以做到，无非是不采用有气味的辅助原材料罢了。所以说，有没有什么气味只能定论为不同厂家产品之间的一个差别，并不是鉴定产品好坏的依据。

【错误观点五】：光触

媒是否呈现中性？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。【解答】：还是混淆“光触媒”原料和“光触媒产品”的概念。光触媒纳米颗粒本身大多是中性的，但也有为了特定环境下使用的需要，对其颗粒表面进行硅烷化处理，使其呈现不同的PH值特性。不但如此，有些还要做成亲油性表面，有些要做成亲水性表面，例如，防晒油中的纳米二氧化钛颗粒，大多做成亲油性表面。

另外，中性溶液不会腐蚀物体，这个观点也没有科学依据。我们都知道海水对船舶的腐蚀就很严重，腐蚀的发生取决于水中溶氧量、温度、盐类和电化学特性，属于电化学研究范畴。再比如，双氧水呈现中性的环境里也是无色透明，但是氧化性仍

然可以严重腐蚀织物或者金属，我们洗衣常用的漂白水，大多也呈现中性，但是也具有很强的脱色作用。自然界中，物质结构纷繁复杂，科学界也在不断探索，简单以PH值做腐蚀定论是没有科学依据的。电化学是化学领域重要的分支学科，国家中科院设立腐蚀所等科研机构，有些科学家为此付出毕生精力，如果是PH值这么简单就不必了。

（注）双氧水在pH值为3.5～4.5时最稳定，在碱性溶液中极易分解，在遇强光，特别是短波射线照射时也能发生分解。当加热到100℃以上时，开始急剧分解。【错误观点六】：劣质光触媒在阳光的直射下几小时内变黑，这是因为二氧化钛在光照下会发生光催化反应，氧化了其溶液中的有机物成分。优质光触媒在光照下不会变色。

【解答】：这是一个自相矛盾的论述。如果“光触媒产品”种采用了高活性，粒径小于10纳米的二氧化钛原料，那么它催化分解水中部分有机物是必然的，但是，是否呈现黑色就不一定了，或许还是白色或无色。假如以这个标准定论“光触媒产品”的优劣，那么采用低活性、大粒径的纳米二氧化钛，其降解有机物能力非常弱，那么，在光照之下该“劣质产品”也不会变“黑”，因为并没有发生催化反应，那我们能说这个产品好吗，显然不能。所以，这样看来不能光照变黑的产品，更可能根本就是假冒的。如果该配方的研制有意规避这个问题，纳米“劣质光触媒产品”也可以蒙混过关了。所以这个观点是自相矛盾的，一个错误的观念很可能会被不法分子所利用欺骗消费者。

【错误观点七】：劣质光触媒状态如糊状、较稠、有一定粘性。优质光触媒状态如水，基本没有粘性。

【解答】：还是对“光触媒”原料和“光

触媒产品”的概念加以混淆，纳米二氧化钛光触媒本身即不是粘的也不是稀的，是白色粉末状的。这里再次强调，光触媒有很多种，常用的纳米二氧化钛是固体粉末。各大企业制造出来的产品，因其配方和生产工艺不同，应用的领域和使用的方法也不尽相同，呈现什么状态取决于复合配方的构成。简单的说，把二氧化钛粉末简单加入水中搅拌一下，绝不会粘稠，但也绝不是可以拿来使用的产品。在光触媒产品中，一般来说，纳米二氧化钛仅仅是其中一种组分，是不是最主要的配方基础原料取决于各厂家的工艺和配方的设计思想，二氧化钛也不是万能催化剂，催化剂都是有一定适用范围的。

就光触媒产品性能来说，单纯水性的光触媒产品，其应用领域受到很大限制的。因为在油漆等憎水性物体表面，单纯水性乳液不具有分散性，与家具油漆表面产生相互排斥作用，不能形成很好的接触，只能用于亲水性的墙体表面等部位。如果要制造用途广泛的光触媒产品，我们需要在配方解决憎水表面分散性的问题，也可能最终状态已经不是水性状态了，或许是环保有机溶剂为载体的也未可知。科学的疆界尚未截止，它总是在不断推翻成见的过程中发展进步的。