光触媒的来世今生与发展应用

触媒一词来源于日文，是中催化剂的意思，光触媒就是光催化剂，科技史上震惊世界的光催化剂（Photocatalyst）效应，又称“本多—藤岛效应”，由日本的本多健一和藤岛昭两位学者发现。1967 年他们联合发表了关于二氧化钛的氧化分解功能的论文，从此光催化剂效应便被称为“本多—藤岛效应”。

光触媒在含有紫外光波段及近紫外段可见光的光线照射下，内部电子空穴对激励，产生具有强氧化分解活性氢氧（羟）基原子团。在光的作用下 可降解几乎所有的附着在氧化钛表面的各种有机物，如氢化物、氮氧化物、硫化物。有效分解各种大分子气体的，分解最终产物通常是二氧化碳和水，而且是几乎无差别分解。光触媒真的是近乎完美的一种存在。

光触媒一经光照，二氧化钛的电子便会从价电带跃迁至导电带，在光触媒表面形成电子（e-）电洞（h+）对，带负电的电子与氧结合产生负氧离子（O2- ），带正电的电洞与水结合产氢氧自由基（．OH），这两者在化学上都是极不稳定的物质，当有机物质（碳氢化合物）接触到光触媒表面时，便会分别和负氧离子及氢氧自由基结合，重新组合成二氧化碳（CO2）和水（H2O）。 这一连串的反应，化学上称为「氧化还原反应」。透过氧化还原反应，当将光催化剂应用在生活、工作空间中时，便能有效分解气味分子和细菌、病毒等微生物，达到洁净室内环境、创造清新空气的效果，因此近十年来在日本，光催化剂已被广泛应用于居家环境和医疗院所中，此外经光催化剂加工的各类产品也成为医疗院所的最新选择。

随着近年来纳米技术的发展，1999 年由于纳米技术得到了突破性进展TiO（锐钛矿型）在纳米尺度下禁带宽度得到满足，从而根本解决了 TiO2 催化剂活性增强的问题。光触媒的应用终于登上更广阔的舞台。终于走出常人可望而不可即的高科技应用领域，在室内环境净化专业除甲醛公司的服务中广泛运用，在日常应用领域方面也取得多方面的重大技术突破。

光催化技术相关产品现已正式进入家庭日常生活，并在短短几年时间，迅速被世界各国甲醛治理公司各行业开发应用，其主要的应用于空气净化、除味除臭、杀菌消毒、防霉防污、、水处理、化妆品抗紫外线等领域。

1 、空气净化

光触媒产品核心成分锐钛矿相纳米 TiO2 受光后生成氢氧自由基,与空气中有机物质反应后既生成无毒的无机物,高效分解甲醛、苯、氨气等,将其转化成 CO2 和 H2O, 氧化去除大气中的氮氧化物、硫化物, 以及各类臭气等, 起到空气净化作用。TiO2 在紫外光及 500NM 波长以下可见光激发条件下就可高效降解有害气体, 对室内主要的气体污染物甲醛、苯系物等的研究结果表明,本产品可有效地降解这些有机物, 净化空气。

2 、去味除臭

光触媒对香烟臭、厕所臭、垃圾臭、动物臭等具有明显的除臭功效。其脱臭能力根据欧美国家权威实验室测试, 1cm2 的光催化剂与高性能纤维活性碳比较, 其脱臭能力为后者的 150 倍,相当于 500 个活性碳冰箱除臭剂,且无二次害。

3 、杀菌消毒

光触媒的超强氧化能力可破坏空气中细菌的细胞膜, 使细菌质流失至死亡, 凝固病毒的蛋白质,抑制病毒的活性, 对浮游于空气中的大肠杆菌、黄色葡萄球菌等具有杀菌功效,其能力高达 99. 997%。且对于引发90%的气喘、过敏性疾病的罪魁祸首尘螨, 可完全除去。而且在杀菌的同时还能彻底分解由细菌尸体上释

放出的有害复合物，这是所有杀菌剂都无法做到的。但 TiO2 微粒本身对微生物和细胞无毒性，已经被 FDA认证，可作为食品添加剂使用。

4 、防霉、防污

防止油污、灰尘等产生。霉菌、黄碱及铁锈和涂染面褪色等现象, 同样具有防止其产生的功效。

5 、水处理净化

具有水污染的净化及水中有机有害物质的净化功能,且表面具有超亲水性,有防雾、易洗、易干的效能。

6 、化妆品抗紫外线

由于光催化剂具有极强紫外线吸收能力, 并将这种光能转化为化学能, 因而, 具有抗紫外及防止褪色、老化等功能。