光觸媒的性質及現代應用

隨著現代人們生活品質的提升，各式各樣的裝修材料也廣泛的應用于我們的家庭、工作、休閑場所中，可以說，對我們的生活產生的影響巨大。而細思極恐的是，這些裝修材料在制造生產的過程中不可避免的會添加或本身就含有危害人體健康的化學成分，以至于在日常生活中悄無聲息的持續不斷的侵害著人們的寶貴生命。這些新技術、新材料雖然給我們帶來便利，誰又該為潛在的風險負責是一個值得深思的問題。雖然這些風險已**超越了我們的想象，也有部分人開始重視起室內環境污染，但是離人們防范意識的覺醒還有很長一段距離。

光觸媒，作為治理室內環境污染的最理想材料，它的出現無疑讓我們看到了捍衛呼吸健康的希望，光觸媒其本質什么？除裝修污染的科學理論在哪里？光觸媒誕生于上世紀七十年代的日本，2003年，非典時期，中國已有用光觸媒滅活SARS病毒的案例。中國自主研發的”遠紅外光觸媒技術”，標志著在光觸媒的光波吸收已超出世界水平。如今，光觸媒在各領域的應用十分廣泛，如汽車尾氣治理、凈水技術、空氣污染治理、醫院消毒殺菌，光觸媒，以納米級二氧化鈦為代表，具有光催化功能，光半導體材料，一般使用在基材表面，在光線的作用下，產生強烈催化降解功能：能有效地降解空氣中有毒有害氣體；能有效殺滅多種細菌，并能將細菌、真菌、毒素分解、無害化處理；同時還可釋放負氧離子。具備除臭、抗污、凈化空氣等功能。

光觸媒產品的性質

　　吸收光種類   納米二氧化鈦，只能吸收較短的紫外光，在自然環境下，紫外光占自然光的4%左右，因而純凈的納米二氧化鈦基本沒有實際空氣凈化使用價值。所以，為使光觸媒吸收的可見光增多，必須采用特殊材料的配制摻雜技術。比如采用過渡金屬離子、非金屬離子摻雜、金屬-有機絡合物、表面敏化、半導體復合等，多種方法，對納米二氧化鈦進行可見光活化。

光觸媒的有效物濃度    光觸媒在反應的過程中起到催化作用，參與反應卻并不減少，它的主要功能是：吸收光能，把水、氧氣轉化成強氧化活性基團，強氧化活性基團與污染物反應。光觸媒功能與膜的結構有關，一定厚度的致密納米二氧化鈦膜有利于光催化過程。因此，在一定范圍內，光觸媒的有效物濃度越高，效果越好，但是濃度太高不利于施工，研究表明1%濃度值是光觸媒允許的最高濃度。

　　光觸媒的納米直徑　　納米光觸媒的光催性能并不是有單一條件決定的，與太多因素相關，粒徑也是其中的因素，一般情況下，50納米以下的納米二氧化鈦就可以顯現出好的光催化活性。在一定的范圍內，粒徑越小，光催化功效越好，但不是越小越好。太小的粒子表面產生的光生子，反而容易復合，而不利于光催化效率。粒徑大小，不能判斷光觸媒的質量。

　　光觸媒產品的pH值　　光觸媒產品是用于家居、人們生活環境或者車內物體表面，因此必須保證沒有腐蝕性，從這一點來看，pH應該在5-9的范圍。另一個方面，優質的光觸媒產品應該是由納米二氧化鈦膠體制備，納米二氧化鈦粒子的等電點是6.25，當體系的pH接近這個數值時體系會失穩，因此，光觸媒的pH值應該是5-6。

　　光觸媒產品的附著力　　光觸媒產品中納米粒子最少應該要小于50納米，常常會是數納米，這些粒子的表面有許多不飽鍵，表面能很高，這也是納米材料的一個最基本性質，這些不飽鍵或者說高的表面能使得光觸媒納米粒子非常容易在物體表面附著。另一個方面，優質光觸媒常常表面擁有豐富羥基與正電荷，而我們周圍的物體表面常常是帶負電性并且有許多的羥基，光觸媒納米粒子與物體表面會形成氫鍵并存在靜電性吸附。所以優質光觸媒本身在物體表面會有非常優異的附著力。

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