什么是光触媒
来源:呼吸熊 发布时间:2025-04-17 16:11:47
一、光触媒的定义
光触媒,也称为光催化剂,是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称。在光的照射下,光触媒能够产生强烈的催化降解功能,从而有效地分解空气中的有毒有害物质及杀灭多种微生物。
二、光触媒的主要成分
光触媒的主要成分为二氧化钛(TiO₂),它是一种N型半导体材料,具有禁带宽度低等特点。此外,ZrO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2等也是光触媒材料。
2000年以来又发现一些纳米贵金属(如铂、铑、钯等)具有更好的光催化性能,但由于成本过高或易发生化学腐蚀,目前并不适用于日常应用。
三、光触媒的作用原理
光触媒在特定波长(如388nm)的光照射下,会产生类似植物中叶绿素光合作用的一系列能量转化过程。
这一过程中,它能把光能转化为化学能,并赋予光触媒表面很强的氧化能力。这种氧化能力可以氧化分解各种有机化合物和部分无机物,并且还具有显著的抗菌作用。
具体来说,光触媒在光的照射下会产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧,这些物质能够穿透细菌的细胞膜,瓦解其结构,并破坏病毒的蛋白质外壳,从而达到杀灭细菌、病毒以及分解有机污染物的效果。这一独特的机制使得光触媒在空气净化、抗菌消毒等领域具有极高的应用价值。
四、光触媒特性
1、环保性
光触媒代表物质是TiO2,其化学稳定性高,且经美国食品药物管理局(FDA)认可为安全物质,对人体并无伤害,在食品、日常生活用品、化妆品、医药、养殖业中普遍采用。
2、消毒杀菌性
光触媒吸收自然光后具有强吸收电子的能力,即强氧化性,能有效催化分解有害有机、无机物质,将挥发性有机物(如甲醛、二氯苯、甲苯、二甲苯、TVOC等)为小分子水和CO₂,还能消除细菌和病毒,包括细菌真菌释放出的毒素。
3、永久性
光触媒原液具有速干性的特性,涂于基材表面后即能速干并变成非水溶性物质,10天内便可达到相当于铅笔4H的硬度。
在相对良好的环境条件下,只要不磨损、不剥落,光触媒本身就不会发生变化和损耗,可以持续不断的净化污染物。但如果环境污染比较严重时,可能会因硫酸根和硝酸根离子等污染物影响出现失活现象,但是可以通过相关技术工艺恢复其活性。
4、超亲水性
通常情况下,光触媒涂覆表面与水接触角大,但经紫外光照射后,与水接触角可减至5°以下,甚至达到0°,这意味着水滴能够完全浸润在光触媒表面上,展现出超亲水性,然后慢慢恢复到照射前的疏水状态。
当再次利用紫外光对光触媒表面进行照射时,其超亲水性又能得到恢复。这意味着,通过采用间歇性的紫外光照射方式,可以有效地使其表面始终保持一种超亲水的状态。
5、自净性
经光触媒加工的表面,通过紫外线的照射后受到激发,可以把接触的有机物分解掉,不仅起到杀菌作用,还能将有害物质分解为无害小分子物质。同时由于光照条件下表现出的超亲水特性,当灰尘落于光触媒涂层上时,只需以清水清洗便达到洁净表面的目的。
五、光触媒的应用领域
光触媒在环保、消杀、防晒等领域有着广泛的应用。在空气净化方面,光触媒可以有效地降解空气中的甲醛、苯、氨气等有害物质,将其转化成无害的水和二氧化碳。此外,光触媒还具有抗菌、除臭、防霉、自净等功能,可用于处理污水、制造抗菌材料、抗紫外线产品以及自清洁镀膜等。
六、光触媒的选购建议
在选择光触媒产品时,为了确保购买到优质的产品,消费者需要注意以下几点:
1、CMA标志:选择光触媒产品时,要查看产品是否带有CMA标志的灭菌检测、有害物质降解和无毒实验报告。
2、颜色与透明度:可以通过感官鉴别方法判断产品的品质,优质的光触媒产品通常呈现为无色或乳白色透明液体,且不应有沉淀和絮状物。如果产品颜色偏暗或有明显沉淀,则可能是劣质产品。
3、气味:优质光触媒产品无任何异味,而劣质光触媒则可能具有强烈的酸腐气味或较强的碱味。
总之,光触媒是一种具有高效空气净化功能的材料,在环保、消杀等领域有着广泛的应用前景。然而,在使用光触媒产品时也需要注意其可能存在的缺点和安全隐患。
所以如果想要了解更多光触媒相关知识或者选购方法,可以在线咨询或者拨打电话400-001-9551与我们联系。
