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光觸媒的功能:
1、抗菌、殺菌:破壞大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、霉菌、肺炎克雷伯氏菌、綠膿桿菌、病毒等致病菌的細胞壁,分解空氣中的過敏源,凝固病毒的蛋白質,抑制病 毒的活性,滅菌率高達99、99%。抑制如腸病毒、流行性感冒、濾過性病毒等病原的傳播。對一般消毒劑有抗性的病毒微生物也能徹底分解。
2、空氣凈化: 光觸媒可以破壞有機體的能量鍵,可持續高效的分解空氣中如苯、甲醛、氨、TVOC等室內存在的有害氣體。
3、除臭去味:去除香煙臭、垃圾臭、生活臭等惡臭
4、防霉防藻: 防止發霉、防止藻類的產生, 防止水垢的附著
5、防污 自潔:分解油污,自清洗
6、防銹防褪色: 防止金屬生銹,防止被涂物體褪色
7、防紫外線功能。由于二氧化鈦光觸媒的紫外光吸收特性,使被涂面免遭紫外線的老化作用,大大延長被涂面的使用壽命。

 

 

 

 

光觸媒除甲醛技術詳解:
光觸媒(photocatalyst)是光(photo)+觸媒(即:催化劑 catalyst)的合成詞,其主要成分是二氧化鈦(TiO2)。二氧化鈦本身 無毒無害,已廣泛用于食品、醫藥、化妝品等各種領域。光觸媒在光的照射下,會產生類似植物光合作用的光催化反應(即:氧化-還原反應),產生出氧化能力極 強的氫氧自由基和活性氧分子,這些物質可有效分解有機污染物(如甲醛、氨、苯等有害氣體)和殺滅病原微生物,并且把有機污染物分解成無污染的水(H2O) 和二氧化碳(CO2)。同時,它具有殺菌、除臭、防污、親水、防紫外線等功能。
 
     TiO2光觸媒當吸收光能量之后,價帶(valence band)中的電子就會被激發到導帶(conduction band),形成帶負電的高活性電子e-,同時在價帶上產生帶正電的空穴h+。在電場的作用下,電子與空穴發生分離,遷移到粒子表面的不同位置。熱力學理 論表明,分布在表面的h+可以將吸附在TiO2表面OH-和H2O分子經光催化分解成OH自由基,而OH自由基的光催化能力是水體中存在的光催化劑中最強 的,由于其強大的光催化分解作用,故能高效快速徹底殺滅各種細菌、病毒,對一般消毒劑有抗性的病原微生物也能徹底分解,并將最終降解為CO2、H2O等無 害物質。由于OH自由基對反應物幾乎無選擇性,因而在光催化中起著決定性的作用。此外,許多有機物的電位較TiO2的價帶電位更負一些,能直接為h+所光 催化分解。而TiO2表面高活性的e-則具有很強的還原能力,可以還原去除水體中金屬離子。
 
光觸媒分解性能原理圖


TiO2抗菌防霉分解實驗效果圖
 
    TiO2光催化殺滅微生物可能有不同的生化機理:光激發TiO2和細胞膜直接反應,即光生電子和空穴直接和細胞壁、細胞膜或細胞的組成成分反應,從而殺滅 菌類;光激發TiO2與細胞間接反應,即光生電子或光生空穴與水或水中的溶氧反應(如1-12式),形成·OH、·O-2、H2O2等具有很強的氧化能力 的活性氧類,這些活性氧類能穿透菌類的細胞壁,進入菌體,阻止成膜物質的傳輸,阻斷其呼吸系統和電子傳輸系統,從而有效地殺滅菌類;光催化分解空氣或各種 醫院介質表面有機物,使微生物營養水平降低,抑制微生物的繁殖。

     在可視光照射下,TiO2光催化技術具有較強的光催化滅菌效果。用透射電子顯微鏡可 以較完整地研究納米TiO2光催化殺滅大腸桿菌的超微結構變化。結果表 明,納米TiO2可直接作用于大腸桿菌。光催化過程中產生的氫氧自由基等活性氧類物質可導致大腸桿菌的外壁和質膜嚴重破損、斷裂、胞漿流出、細胞質凝聚、 類核區解體和絲狀染色質消失。(由東京大學先端科學技術研究中心提供)
 

    TiO2光催化技術不但能有效去除水及空氣中的許多污染物,而且也能夠有效地殺滅菌類,這一特征使得TiO2光催化材料在環保、醫療、衛生等方面具有廣闊的應用前景。
 

     納米TiO2所起的作用是光催化劑的作用,當TiO2 達到5納米-7納米的時候就具有超強的抗菌、滅菌性能,能夠輕易的打開有機物的化合鍵,病毒、細菌以及大部分有害物質均為有機物構成,破壞細胞構成以及它 賴以生存的有機營養物使蛋白質發生變異導致病毒、細菌死亡,以TiO2的超強氧化能力破壞細胞的細胞膜使細胞質流失導致細菌死亡,凝固病毒的蛋白質,抑制 病毒的活性,并且捕捉、殺除空氣中的浮游細菌,可殺除大腸桿菌、綠膿菌、金黃色葡萄球菌、黑曲菌等,其殺菌能力達到99.99%。
 

光觸媒技術在消毒領域的應用
自 從發現納米TiO2等光催化材料具有凈化空氣、殺菌、除臭等一系列新的功能,近30年來,國內外關于二氧化鈦光催化效應的應用在清潔能源、農業、環保、健 康等方面得到迅速發展。我國在抗菌材料和消毒技術等領域也取得了較大進展,2004年3月,中國抗菌材料及制品行業協會,聯合中國標準化研究院召開首屆中 國抗菌行業標準化發展論壇,國家發改委已正式批準有關光觸媒制品試驗方法行業標準的立項申請,目前正組織起草。

  

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