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光触媒:让健康更进一步?

发布时间:2014-12-26  来源:中华康网  点击:

 

  据统计:人类有90%的时间是在室内工作和生活的,其中60%左右的时间是在家里。在人类的生存空间不断遭受各种污染威胁的今天,在我们失去了从自家门口仰望夜空星罗棋布的惬意的今天,如何才能拥有一个健康洁净的居家环境?面对甲醛、铅、苯、甲苯、二甲苯等有毒物质对身体的侵害,面对市场上五花八门的空气净化产品,我们该何去何从?

  “光触媒”,被世界权威专家誉为“当今世界最理想的杀菌净化新技术”,身上有太多的光环让我们眩晕:它具有杀菌、除臭、防污、亲水、防紫外线等功能并且效果彻底、安全、高效、持久;它适用于居家、医院、学校等公共场所及各种车辆的空气净化;它在自然光等微弱光源甚至是无光的条件下也能大展身手……这样功能强大的“多面手”除了让我们兴奋外,还多少有点敬畏。

  拥有清新自然的生存空间是我们共同的理想。清华大学分析中心副主任朱永法教授和北京化工大学现代催化研究所所长张敬畅教授将带你与光触媒进行第一次亲密接触。

  亲密接触:光触媒7问

  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:光触媒产品发展到第几代了?

  1972年,东京大学的本多建一教授和博士班学生藤岛昭发现以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”。自此,经过30多年的努力,光触媒技术的应用研究已经取得了突破性的进展。许多厂家也应用各自的技术,把二氧化钛制成粉末、溶液、凝胶体、涂料等各种形态的材料迅速抢占市场。我国对于光触媒二氧化钛的研究也正在迅速展开,不断提高二氧化钛作为光功能材料的性能,扩大它的应用范围。

  光触媒技术及其应用在我国还是个新事物,备受国人关注。但是专家提醒消费者,目前市场上的光触媒产品几代之说纯属无稽之谈,都是商家自己的宣传策略,利用消费者的无知炒作概念。商家所宣传的某些特殊功能,在没有经过严格的科学检测之前是不可信的。

  张敬畅教授说,如果非要给光触媒的发展划分几代的话,她认为可以分为两代:第一代是光催化剂,即必须在紫外光的照射下才能够发生催化反应,分解有机物;第二代是复合催化剂,即在二氧化钛中加入一些铜、银等金属元素增加其活性,在自然光作用下也可发生催化反应,但这已经是几年前的技术了。

  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。最终产物是二氧化碳和水等无机无害小分子,对人体无害。但张敬畅教授告诉我们,由于二氧化钛的强氧化性,可能会对针织饰物、油漆家具表面产生一些破坏。消费者在使用光触媒时,应该多了解这方面的知识。

  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。光触媒虽然在分解空气中的各种有害物质的速度上不尽相同,但可最终将其全部消灭。

  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永远发挥作用。但朱教授强调在现实应用上还存在条件问题,寿命长短跟两个因素直接相关:一是灰尘,我们可以通过定期清洗、风吹的办法来处理;二是空气中的某些气体如SO2可能被氧化成硫酸根离子,从而影响光触媒的使用寿命和效果。

  问:光触媒有缺点吗?

  光照条件的限制;

  反应速度相对较慢;

  生产成本高,市场价格比较昂贵;

  产品加工工艺还不算成熟

  问:市场上的光触媒产品都有哪些种类?

  市场上的光触媒产品可大致分为两类:

  (1)主动净化产品:光触媒空气净化机(家用、商用)、汽车专用空气净化器等;

  (2)被动净化产品:各种品牌的光触媒喷剂、光触媒饰物、自洁净玻璃、光触媒陶瓷、光触媒地砖等

  光触媒被动净化产品的净化效果并不十分理想。因为光触媒的催化作用发挥得如何跟风速有很大的关系。二氧化钛涂层只能分解与其表面接触的有机物,若气体流动过快,接触时间过短,产生效果甚微;但若气体流动过慢,还不如利用经常的通风换气改善室内空气质量来得快。而主动净化产品可以通过人为地控制风速来调整光触媒的净化效果。

  我知、你知:传统空气净化法

  物理吸附法

  只能暂时吸附一定的污染物,温度、风速升高到一定程度的时候,所吸附的污染物就有可能游离出来,再次进入呼吸空间造成二次污染。所以要经常更换过滤材料,避免吸附饱和。

  臭氧净化法

  臭氧浓度达到0.1PPM以上,可起到杀菌、除异味作用。但达到0.15PPM后,臭氧本身就会发出浓烈的恶臭,并且其使用环境不能超过30℃,否则可能致癌。消费者要慎重使用。

  静电除尘法

  利用电极的异性相吸,同性相斥的原理吸附空气中的尘埃,但存在吸附不彻底、不全面的问题,而且对污染物毫无办法。此外,还必须定期清洁电极板。

  负氧离子净化法

  负氧离子是一种带负电荷的空气离子,其寿命很短,并且不洁空气会进一步使其浓度降低。负氧离子虽然可改善肺功能,让人感觉清爽,但在空气中的存在过于短暂,对付污染物它同样无能为力。

  光触媒:清新自然全给你

  看着装修得精致典雅的“小巢”,你会雀跃不已;驾驶着新买的“宝马良驹”兜风,你会满心欢喜;挑选着富有质感的多功能家用电器,你会情不自禁……别急,在污染肆虐猖狂的日子里,你一定也在为充斥于生活中各个角落的有毒气体而痛苦、生气。家里、车内,这两个最为隐秘的私人空间已被各种有毒气体侵占,久违了清新的空气。Now,立即行动,“清毒”--进行时

  一、室内空气治理

  用于室内空气污染治理的光触媒产品主要有三种,一种是主动式光触媒空气净化器;一种是光触媒喷涂剂;还有一种是光触媒材料的使用。在空气净化器的选择上只需要根据房间的面积来选择不同型号的机器,而喷涂剂和光触媒材料则需要根据房间的具体情况谨慎采取行动。

  摸底

  目前市场上利用光触媒喷涂剂治理室内空气污染主要有几种途径,包括室内各个角落的光触媒处理;室内墙壁光触媒涂层;房间玻璃上的光触媒涂层等。但无论经过了怎样的光触媒处理,都必须在紫外光的照射下才能够达到净化空气的目的。目前市场上反映比较好的产品有ION-FRESH负离子光触媒等。

  经过特殊处理的光触媒材料,如卫生陶瓷制品,还存在着工业上的难度,产品外观容易产生瑕疵,而且其主要在卫浴房间使用的命运也减少了光照的机会。地面瓷砖由于表面经常累积灰尘以及和外界频繁发生摩擦,净化效果也不显著。

  量体裁衣

  居室中的光照量直接决定了其是否适合,以及适合哪种光触媒空气净化方案。诸如房间中的窗户很小,而且是里外双层,玻璃是防紫外线的,房间背阴,或者有密封阳台阻隔室内采光等问题的,都不适合作光触媒处理。只有室内采光时间长,而且光照强度相对较大的长期密闭房间才比较适合。所以我们首先要对自己的住所有个明确的了解。

  环境检测必不可少

  在用光触媒进行处理之前,应首先使用专业仪器如甲醛分析仪等对室内环境进行测试。消费者可以请国家相关检测部门来检测,收费的标准一般为300~400元/项;有的装修公司也送检。但是提醒消费者注意,装修公司的送检有的时候并不能完全让人放心,应该与之签订详细的合同。另外,房间密闭五小时后进行检测所得到的数据更为准确客观。

  专家提醒

  两种房间不适合做光触媒处理。一种是在采光方面不符合要求的,一种是经常开窗通风的房间也没有必要。

  不需要将房间中所有物品的表面都做光触媒处理。一方面家里的不同物品由于其特定的摆放位置决定了在接受光照时的不同待遇,有些做了处理不但没什么效果,而且还浪费了大量金钱;另一方面由于二氧化钛的强氧化性可能损坏针织品、家具,所以喷涂在玻璃、陶瓷、石灰墙表面没有问题,但若喷涂在壁纸等物品上就应该小心些。

  光触媒喷涂在玻璃上的效果相对好些,因为它得到的光照最多。室内的空气是流动的,空气慢慢接触二氧化钛的表面而逐渐被净化,最终完成净化空气的任务。

  小贴士:

  在房间中有选择地摆放一些绿色植物,不仅愉悦你的双眼,还会帮助驱除异味,带来清新自然的空气。

  仙人掌

  大部分植物都是在白天吸收二氧化碳释放氧气,在夜间则相反。但仙人掌、虎皮兰、景天、芦荟和吊兰等却可以全天吸收二氧化碳释放氧气,而且成活率较高。

  吊兰

  美观,价格便宜,且吸附有毒气体效果特别好。一盆吊兰在8~10平方米的房间就相当于一个空气净化器,即使未经装修的房间,养一盆对人的健康也很有利。

  平安树

  平安树也叫“肉桂”,自身能释放出一种清新的气体,让人精神愉悦。在购买这种植物时一定要注意盆土,根和土结合紧凑的是盆栽的,反之则是地栽的。购买时要选择盆栽的,因为盆栽的植物已经本地化,容易成活。

  特别提醒:

  植物在光的爱抚下光合作用会加强,释放出比平常条件下多几倍的氧气。所以,要想尽快地驱除房间中的异味,可以用灯光照射植物。

  二、家用电器“绿化”

  现代人追求时尚,更追求生活的高品质。空调、冰箱,除了主打功能过关,人们更期望掏最少的钱获得最多的附加值。今夏商家打出的触媒杀菌产品,真的“绿”了吗?

  [空调]光触媒杀菌净化效果如何跟风速有很大的关系。在中央空调的末端使用光触媒技术效果相对好些,而家用空调的风速较快,效果不明显。其外形基本上已经定型,内部空间比较狭小,如何放置紫外灯和光触媒网都是一个问题。

  [冰箱]在冰箱当中应用光触媒技术一方面可以杀菌,另一方面可以达到食品保鲜作用,在避免食物腐坏的同时还能清除异味。

  冰箱中应用光触媒必须安装紫外灯,在安装的同时要避免对人体造成伤害。

  专家建议:

  在购买光触媒杀菌电器时,应该了解商品中是否真的用了光触媒,包括电器中光触媒的具体样子,紫外灯的功率大小(效果比较好的应该在30瓦以下,10瓦以上),开、关效果有何差别,有无臭氧等。

  最后,向销售人员索要检测中心的报告。

  三、宝贝爱车清洁

  [光触媒喷剂] 国内使用光触媒喷剂直接喷涂于私家车内部的做法在美国、日本几乎没有。首先是紫外光的问题。汽车的玻璃都很厚,太阳中的紫外光透过玻璃进入车内时光量已经锐减,更何况一般的汽车玻璃上都有专门过滤紫外光的贴膜,而且车内还有些地方是得不到光照的。所以,车内涂层效果甚微;其次,汽车内部空间狭小,如果粘合剂的结合力不好,经常的摩擦会使涂层脱落,进入汽车空调,造成车内的粉尘污染。另外,如果不小心使用了劣质喷剂,还会对车内的一些饰物等造成损坏。

  [光触媒空气净化器] 这是目前净化效果比较理想的一种光触媒产品。它利用主动净化的方式,通过内部放置紫外灯和多层过滤的方法提高了空气净化率。但价格相对高些,一般在1500元左右。

  爱车清洁9部曲

  1.立即拆除新车内部的原始包装,主要是一些塑料包装容易产生空气污染。

  2.驾驶新车半年内少用空调,经常开窗通风换气,让车内有害物质尽快释放。

  3.少用饰物。车内饰物要严格选择,对于易含有害物质的脚垫、座套等应先用清水漂洗后再用。

  4.慎选芳香剂,香水应该选择天然材料制作的。

  5.定期清洗车内空调。

  6.在开启空调和暖风时,使用车内外空气交流模式,尽量避免长时间使用车内自循环模式。

  7.选择空气质量相对良好、开阔、空气流动大的线路行车。

  8.进行车内空气质量检测,及早发现和清除污染。

  9.选择合适的空气净化产品,多比较,挑选效果明显无副作用的。

  你知道吗?

  真假光触媒辨别法

  目前市场上的光触媒产品主要以喷剂喷雾为主,但价格相差很大,质量参差不齐。阿绿借你一双慧眼,帮你辨别真假。

  [颜色] 一种为蓝白色、透明,正对着光看为金黄色;一种为乳白色,无沉淀,分层。如果有暗黑色呈浆糊状即为伪劣产品。质量好的光触媒喷剂在光照下没有任何颜色上的变化。

  [气味] 光触媒是无任何异味的中性水溶液。如果有其他气味的均为伪劣产品。(在施工过程中,由于要添加胶合剂可能会有一些气味,但施工结束后很快会散去。)

  [质感] 喷到手上干燥后,无滑腻感,无任何粘性。

  [效果] 喷涂到玻璃或瓷砖上干燥后,能很快分解有色颜料。

  综合利用效果最佳

  这个世界上没有过于绝对的东西。对于生存空间内空气污染的治理,最基本最有效的当然是开窗通风,其次才是净化产品。但各种空气净化产品都各有利弊,即使是理论上净化效果完美的纳米前沿技术如光触媒,也由于在现实应用当中受到条件的限制而不能完全发挥作用。所以,在治理空气污染过程中,一方面我们要多管齐下,综合利用各种方法;另一方面,爱小家更爱大家,善待环境,让我们离健康更进一步。

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