日本独一无二的专利产品 一一 光触媒

光触媒介绍  | PHOTOCATALYST 

●发现光触媒

日本是最早发现和使用光触媒的国家，它被发现于1972年，人们利用光触媒分解有机物，去除异味，抗菌灭菌的作用制造了毛巾，口罩等。近些年来经过研究和开发又利用它来净化室内，车内，公共产所，河流，湖泊，垃圾处理厂等的环境净化。光触媒已经是人类不可缺少的产品。

●认识光触媒

光触媒也叫光催化剂，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。具有代表性的光触媒材料是二氧化钛，它能在光照射下产生强氧化性的物质（如羟基自由基、氧气等），并且可用于分解有机化合物、部分无机化合物、细菌及病毒等。日常生活中，光触媒能有效地降解空气中有毒有害气体如甲醛等，高效净化空气；同时，能够有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。

所谓光触媒，是指吸收太阳光或灯光后，转化为高能量的状态，并使其与标的产生化学反应的物质。光触媒吸收光之后，会生成电穴和游离电子，并与电子产生反应。特别是二氧化钛，其安全无害。这些电穴与空气中的水和氧气发生反应，生成超氧阴离子和OH自由基，从而分解有害物质。OH自由基主要用于消毒和杀菌，对氯气和臭氧具有超强的氧化能力。二氧化钛作为光催化剂可以通过光的照射，从而对各种不易分解的有机化学物质、臭味、细菌、霉菌、油污等进行分解和处理。其特征是可以在常温常压下对有害物质进行完全分解。除光以外不消耗其他任何东西，即使在微光下也能发挥其功效，尤其适合分解大气和水中的稀薄物质。

●光触媒作用原理

●光触媒所使用的物质

二氧化钛被认为几乎对人体不产生影响，所以被用作食品添加剂和化妆品染色剂上，防晒霜也含有此物质，可以说对人体具有超亲和力。但二氧化钛由于是粉末物质，要作为光催化剂使用的话，需要载体。因此，我们利用牙齿和骨头的主要构成成分磷酸钙的一种，即磷灰石作为其载体，制成「纳米二氧化钛覆盖磷灰石」的物质，作为光触媒催化剂使用。

●光触媒特征是什么？

★ 1.具有较强的氧化还原能力

光触媒经过光的照射形成电子和正孔、将金属电离化。使得水、酸素等反应，从而形成活性酸素及水酸radical。这种活性酸素以及水酸radical氧化性非常高，达到分解有害物质的功效。曾经有人做过这样的实验，把从厕所里抓到的蟑螂放到氧化钛的溶液里、结果发现竟然将有害物质及病原体分解掉了。

★ 2.超亲水性作用

光触媒通过光的照射在它的表面形成亲水性。通常情况下，光触媒涂覆表面与水有较大的接触角，但经紫外光照射后，与水接触角减小到5°以下，甚至可达到0°，即水滴完全浸润在光触媒表面，显示非常强的超亲水性。停止光照后,表面超亲水性可维持数小时到一周左右，随后慢慢恢复到照射前的疏水状态。再用紫外光照射，又可表现为超亲水性，采用间歇紫外光照射就可以使表面始终保持超亲水状态。这种亲水性可以防止玻璃及镜子起雾。还可以使玻璃及镜子表面的灰尘及油垢脏污很容易就被清洗掉。经过光触媒处理过的表面具有非常高的亲水性，可以使表面的灰尘进入水中，使其附着在表面，用清水清洗或是每当雨后都会将表面的污垢冲走。

★3.环保无毒

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。

★4.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，也能消除细菌和病毒。例如，光触媒能将室内有害挥发性有机物甲醛、二氯苯、甲苯、二甲苯、TVOC等降解为无毒无害的小分子水和CO2。  同时，也可以将细菌真菌释放出的毒素分解及无害化处理。

★5.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。 在环境污染不严重的条件下，只要不磨损、不剥落，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。但如果环境污染比较严重时，一些硫酸根和硝酸根离子会影响光触媒的寿命和效果，出现失活现象，但是可以通过相关技术工艺恢复其活性。

★6.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。

1992年氧化钛薄膜涂层的技术被开发、即使在荧光灯微弱的紫外线照射下也会分解有机物。1997年光触媒的高度亲水性能被发明。光触媒正是从日本出发的技术。

●光触媒的适用范围