什么是光觸媒?
在認識【光觸媒】之前,要先了解什么是【觸媒】。觸媒是日語,翻譯成中文叫催化劑。催化劑是能在化學反應中加速反應速率,而本身在反應前后并不發生變化的物質。
【光觸媒】[Photocatalyst]是光[Photo=Light]+觸媒(催化劑)[catalyst]的合成詞。光觸媒是利用光能產生作用的催化劑。光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導體材料的總稱,是當前國際上除甲醛方法的材料之一。
在上世紀60年代末期,日本學者發現二氧化鈦(TiO2)經光源照射后能將水(H2O)分解為氫和氧,同時借由二氧化鈦表面形成的電子[e-]及電洞[h+],形成負氧離子及氫氧自由基,能針對甲醛等有機化合物進行分解,并重組成水和二氧化碳。因此光觸媒被廣泛運用在去甲醛、消臭、抗菌及清潔等領域。

光觸媒的作用
光觸媒作為一種新興的室內空氣凈化產品,是目前國際公認的除甲醛方法。光觸媒原意是指光催化劑,康潔源新一代復合式光觸媒在自然光或者普通燈光的照射下都能發生光催化反應,光觸媒本身卻不發生任何損耗和變化。在光照下,能產生出氧化能力極強的自由氫氧基和活性氧,它們都具有很強的光氧化還原功能,可以氧化分解室內的甲醛,因而具有室內除甲醛等空氣凈化功能。
光觸媒與空氣凈化器、空氣清新劑等其他凈化產品相比,光觸媒室內除甲醛有以下幾個優點:
安全——康潔源新一代復合光觸媒在無光時吸附,有光時分解,最終產物是二氧化碳和水等無機無害小分子,對人體無害;不會產生二次污染。
徹底——能吸附和分解空氣中的所有有害氣體和異味源,可將其全部去除。
持久——因為二氧化鈦很穩定,只起催化作用,本身不損耗,所以從理論上來講光觸媒可以長期發揮作用。
光觸媒主要作用有:
1、空氣凈化:對甲醛、苯、氨氣、二氧化硫、一氧化碳、氫氧化物等影響人類身體健康的有機物起到凈化作用。
2、殺菌除臭:對大腸桿菌、黃色葡萄球菌等具有殺菌功效,對浴室、地下室等潮濕環境的霉菌有抑制作用。能有效去除香煙味、廁所異味、動物臭味等異味。
3、防污自潔:防止油污、灰塵等產生,能起到自潔作用。具有水污染的凈化及水中有機有害物質的凈化功能,且表面具有超親水性,有防霧、易 洗、易干的效能。
為什么選擇二氧化鈦光觸媒除甲醛?

二氧化鈦又名氧化鈦或鈦白,化學式為TiO2,俗稱鈦白粉,是應用廣、用量大的一種白色顏料。其產量占有全球顏料總產品的70%。二氧化鈦原本就與人類的生活息息相關,因其無毒無害,故應用的層面相當廣泛!目前,二氧化鈦清除甲醛是公認去甲醛方法。
2000年日本在約18.3萬公噸二氧化鈦的需求中,45%用在涂料、油墨/顏料占20%、合成塑膠占10%、造紙占10%,其它應用包括橡膠、化學纖維、電容器、化妝品、食品合計占14%。全球在1999年共需求二氧化鈦382萬噸,也是以在涂料的消耗量占多數(57%),其次為塑膠、造紙。二氧化鈦常以銳鈦型、金紅石型及板鈦型三種結晶組態存在自然界中,其中銳鈦型與金紅石型結構使用廣泛。二氧化鈦是不溶于水的白色固體,它具無毒的特性,它與氧化鈦或其它氧化物合用可作為色釉或色素,常用于化妝品工業及食品工業中,是世界標準的食品添加物,CAS序號為#13463.66.7。
光觸媒原料中的二氧化鈦,經光照形成帶正電的空穴,如空氣中的氧和帶負電的電子結合形成負氧離子,而空氣中的水和帶正電的空穴結合后產生氫氧自由基。由于負氧離子多了一個電子,氫氧自由基少一個電子,依此原理可將有機物質分解產生微量的二氧化碳和水,二者對人體都沒有影響。
一般被使用在顏料上的鈦白粉及抗UV的化妝品的二氧化鈦為銳鈦型或是銳鈦型與金紅石型摻雜的結構,而用來作為光觸媒材料的二氧化鈦則為銳鈦結構。二氧化鈦的化學穩定度相當高,除熱濃硫酸之外,其它溶劑(如水、有機溶劑)均難以溶解。二氧化鈦在室溫時為絕緣體,高溫時具有少許的導電性,當經過紫外光照射時會誘發半導體的導電性。TiO2因具有強大的氧化還原能力、高化學穩定度及無毒的特性,常被用來作為光觸媒的材料。
復合式納米光觸媒 磷灰石被覆二氧化鈦.

由于【傳統式光觸媒】都為【二氧化鈦單體】結構,需要在有光源及接觸到甲醛等有機化合物的時候,才能進行分解反應。因此有許多使用環境及使用時間上的限制,大大減弱了【光觸媒】去除甲醛等實用功效。
為解決此問題,日本產業技術綜合研究所(AIST)花費多年時間研究、試驗,并與日本株式會社ナノウェイヴ共同合作,在2003年正式研發出新一代光觸媒【復合式光觸媒】,解決因環境因素對于光觸媒功效的限制,達到了無地域限制、無時間限制的商業開發用途。
新一代【復合式光觸媒】采用【磷灰石被覆二氧化鈦】納米分子結構,具有吸附、分解、去除、無毒化的特質。其中的【磷灰石】成分,具有強大的吸附能力,可隨時吸附空氣中的異味源、細菌、病毒等有害物質,再交由納米二氧化鈦在光源下進行分解反應,因此能夠24小時吸附分解。因此,復合式光觸媒(磷灰石被覆二氧化鈦)被公認為是去甲醛方法。
納米二氧化鈦光觸媒產品和其他產品有什么不同
納米二氧化鈦光觸媒作為一種新興的高科技產品,具有全方位去除室內環境污染的特點,在國外曾廣泛用于新房除甲醛,已公認為裝修除甲醛方法。
納米二氧化鈦光觸媒它不同于傳統產品,只能針對造成室內污染的個別污染源進行治理。比如說甲醛清除劑,只能對甲醛有一定的分解作用,而對苯系物污染、TVOC等一點作用也沒有,更不用說有殺菌作用了。
康潔源進口復合光觸媒(磷灰石被覆納米二氧化鈦)則不同,它不但可以分解各種有機有害氣體,還能24h吸附各種有機有害氣體,并可以起到殺菌、防霉、防污、自潔的作用,另外的優點就是具有功效長久性。
納米二氧化鈦光催化反應可以分為下列幾個步驟:
?。?) 反應物、氧氣及水分子吸附于二氧化鈦表面。
?。?) 經光照射后,二氧化鈦產生電子及空穴。
?。?) 電子和空穴分別擴散到二氧化鈦粒子表面。
?。?) 電子、空穴和氧及水分子形成氫氧自由基和活性氧。
?。?) 氫氧自由基和反應物進行氧化反應。
?。?) 產物再由二氧化鈦表面脫離。