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。防霉：物体表面发霉是因为滋生霉菌的关系，尤其是在潮湿的气候，室内衣橱及墙壁更易因为潮湿的关系而发霉。光触媒本身除菌的功能可轻易让霉菌无繁殖的空间，不但解决了发霉的问题，也去除了讨厌的霉味。

防锈：金属在其负电荷氢氧离子附上正电荷表面时生锈。金属具有正电荷，因其较容易丢失电子。通过防止金属表面接触水和氧气，或补充金属表面失去的电子使之不吸引氢氧离子，就可以阻止金属生锈。而光触媒在光的照射下时会释放电子，补充铁板丢失的电子，从而达到防锈的功效。

高效防老化：当物体表面被紫外线直接照射时容易老化，特别是皮具、塑料制品等。光触媒能有效吸收紫外线能量，防止物体表面被紫外线灼伤或组织破坏，从而达到防老化功效。纳米二氧化钛更广泛运用于化妆品及防晒用品中。

全能净化空气：根据除菌的原理，同理甲醛、苯、氨气、TVOC、氮氧化物等有害气体也一样能被分解成低分子气体二氧化碳及水，从而达到净化空气目的。室内污染降解率93%-100%。

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。

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。

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。

应用领域

1.公共场所：学校（学校课室、集体宿舍、培训所、礼堂、 饭堂、科学馆、图书馆、计算机房）、办公区域（办公室、会议室）、酒店、饭店、旅馆、网吧、电影院、KTV、演讲厅、宴会厅、公共卫生间等公共或人员密集场所;

2.个人居所：起居室、厨房、餐厅、书房、客厅、吸烟区、浴室、厕所、家具、玩具、餐具、梳理台、浴缸、马桶、垃圾桶;

3.医疗场所：门诊部、 急救中心、候诊室、病房、生育保健中心、卫生所、保健院、防疫站、养老院、宠物医院;

4.特定场所：实验室、食品加工场、家禽家畜饲养场;

5.交通工具：汽车、火车、地铁、飞机、轮船、 电梯等;

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。

一、二氧化钛晶体类型：

二氧化钛具有三种晶体结构：锐钛矿型、金红石型、板钛矿型，市场上常见的有锐钛矿型、和金红石型。

锐钛矿型：用于光触媒技术的产品，氢氧自由基饱和度高，氧化分解能力强；

金红石型：涂料级二氧化钛，氢氧自由基饱和度低，氧化分解能力弱。

二、二氧化钛晶体粒径大小

光触媒是在表面上进行作用，表面积越大，处理能力越强；同样的处理面，颗粒粒径越小，相对表面积越大（比表面积越大），氧化分解能力越强。有资料显示，粒径在7纳米以下，对细菌的破坏能力最大。

国际上通常将粒径100纳米以下的材料统称为纳米材料；不同的粒径所需要的生产工艺不同，粒径越小，工艺要求越复杂，生产成本越高。象100纳米左右的二氧化钛粉体一吨的价格也就是两、三万元钱。而粒径每下降一个数量级，价格就不是简单的一倍两倍的事情。但目前国内企业已经有将光触媒喷液的二氧化钛粒径做到了2纳米。

三、粘合技术

光触媒的关键技术之一。光触媒技术的关键特点之一就是长期有效性，如果粘合技术不过关，二氧化钛就容易脱落，就不可能具备长期有效性，并且将会对处理面的视觉产生不好的影响。譬如汽车仪表总成表面进行处

理，部分脱落后，形成一块一块斑状。另外，粘合技术不过关，二氧化钛将会将粘合剂分解掉，而造成脱落。

四、分散技术

光触媒的专利技术之一。 二氧化钛粒子有一特性，存在于液体中时，粒子两端带酸碱性，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。

目前市场产品和我们的优势

目前光触媒市场鱼龙混杂，好多为甲醛去除剂当做光触媒来卖，是因为目前纳米二氧化钛技术有壁垒，能做好企业和研发机构太少。

目前纳米二氧化钛要解决的几个问题：

早在1990年日本研究中心就意识到，要推出具有市场竞争力的优质光触媒产品，就必须在光触媒的每一个技术环节上都有重大的突破。从那时到现在20年间，光触媒的研发人员就不断挑战其它光触媒所达不到技术领域，不仅在纳米二氧化钛的制备和光触媒溶胶制备技术上都取得的重大的成果，在可见光技术上、真正无毒技术、纺织品的应用、陶瓷的应用、玻璃的应用、植物防病害及农药残留降解上都取得了重大的突破。这就是为什么光触媒推出市场后就受到市场的一致推捧，一个优秀的光触媒，首先在光触媒的分散技术、光触媒的固定技术上都必须有重大的突破。

第一：如何将纳米二氧化钛有效分散在水中形成稳定的液态？

这正是许多光触媒研究人员面临的严峻问题，也是光触媒真正应用到现实生活中的瓶颈之一。从市场上看到的光触媒产品我们了解到，大多数的光触媒产品没有将纳米二氧化钛有效稳定地分散在水中。大多数的光触媒会出现沉淀、分层、絮状化、硬团聚等现象。这些现象都是纳米二氧化钛团聚现象。纳米二氧化钛在常态中是很难保持稳定的，非常容易团聚——就是多个纳米二氧化钛颗粒抱在一起形成大的颗粒。当纳米二氧化钛颗粒大到一定程度其催化能力就会明显下降甚至失去催化能力。这就是为什么市场上大多数光触媒催化能力低的缘故。市场上包括日本、韩国、中国生产的光触媒都大多数存在以上缺陷。大部分光触媒只能含量做得很低——小于1%或0.85%，有的甚至只有0.03%、0.005%的含量来掩饰其沉淀的缺陷，并美其名曰：纳米二氧化钛的含量有0.05%就足够啦，那么高的含量只是浪费。这种说法我们只赞成一半，在实验室0.05%的含量在水质污染净化是足够的，而且可以应用于某些场合，但在实践经验中我们得出结论：在室内空气污染治理中应用的光触媒纳米二氧化钛的含量不能低于2.5%。其实有很多厂家也想把含量做高些，但由于技术没有的到突破，只能做这么低含量的光触媒，含量高一些相对光触媒的材料成本来说没有太大的影响。我们的技术已经能把在实现高度分散、高度稳定的同时又不会产生二次污染。在水溶液含量高达50%时都不会出现沉淀、分层、絮状化、硬团聚等现象，我们最新技术已经能把纳米二氧化钛做到含量大于90%。

第二：纳米二氧化钛的粒径：

目前市场上纳米二氧化钛粒径大多是大于20nm，肉眼观察形态是乳白色，这就给应用带来很大麻烦。市场上有很多光触媒企业都会标称自己的纳米二氧化钛颗粒小于10nm，有一家据说是日本第一品牌的企业标称其纳米二氧化钛颗粒平均粒径2nm。但是根据我们的检测，前者平均粒径在50nm-200nm以上，后

者平均粒径在13nm以上，而且随着时间的推移，两者的粒径还有不断上长的趋势，它们也同时存在粒径跨度较大的缺陷。从外观上看都有沉淀现象，这都是由于没有真正实现有效、稳定分散的结果。从客观上分析应该是：大颗粒比表面积小，催化性能低，小颗粒比表面积大，催化性能高。光触媒独家采用我们独特散剂分散技术和原理，实现了高度分散、高度稳定的优质光触媒产品，同时采用我们独有表面修饰技术，全面驾驭了小颗粒纳米二氧化钛。粒径5-10纳米，颗粒大小很均匀，最有利于光催化性能的发挥。

第三：完全无毒真正的安全性

很多光触媒企业都会以美国食品药物管理局（F.D.A）对二氧化钛（光触媒的主要成份）的检测表明它是安全无害的，它不仅可解决室内和车内的污染问题，而且可广泛地应用在食品、日常生活用品、纺织、医药、养殖业和化妆品中，甚至可作食品添加剂。因而光触媒在使用过程中是绝对安全的。我们使用的添加剂为药品级和食品级，对人体绝对安全。

第四：纺织品加工技术

光触媒除了直接喷涂常温固化技术外，也拥有纺织品加工固化技术。实际上研究中心早在1990年就开始研究如何将光触媒固定在纺织品上，并且能够经得起机器反复的洗涤。1992年，当以纳米二氧化钛为主题的国际学术研讨协会第一次在加拿大举行时，研究中心已研发出第一代的商品化光触媒纺织品，授权工厂生产并推出市场，随后数年，光触媒纺织品加工技术不断改良，加工范围愈来愈广，袜子、服装、内衣、毛巾、手帕等无所不有，有些加工品在经过150次洗涤后保持光触媒不脱落，比一般纺织品容易保持干净、不发臭、不发霉，还具有很强的抗菌能力，断绝疾病传染的途径。在日本已有三百多家公立医院采用了光触媒技术，医务人员也开始考虑将医疗用品、服装、病房床上用品等光触媒化，这些光触媒衣物及耗材只要定期接受光照就可以达到消毒的目的，可以大幅度降低医院消毒的成本。光触媒纺织品固化技术可应用在：医院人员服装、病人服装、医院床上用品、儿童服装、儿童用品、家庭床上用品、窗帘、内衣、一般服装、袜子、毛巾、手帕等等。经过光触媒加工后的纺织品具有以下功能：抗菌、除臭、防霉、自洁、抗紫外线等功能。

第五：陶瓷、玻璃固化技术：

我们独有的技术可以在玻璃，聚碳酸酯等透明物体镀膜，目前纳米二氧化钛镀膜是业界的一大难题。我们镀膜硬度能达到4H以上，耐磨可以到2000次，钢丝绒。因为纳米二氧化钛超亲水性，广泛应用到建筑玻璃，手机屏幕，眼镜，水下观察玻璃、汽车玻璃、车灯等领域。

苏州纳银生物科技有限公司出品

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