优质光触媒怎么选?听达人讲解PIAJ

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触媒是一个完整的词汇,其实就是日文当中催化剂的写法,光触媒这个东西正常的中文表述是光催化剂,如果是靠谱的光催化剂,那么在含有紫外光波段及近紫外段可见光的光线照射下,是可以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。 触媒是一个完整的词汇,其实就是日文当中催化剂的写法,光触媒这个东西正常的中文表述是光催化剂,如果是靠谱的光催化剂,那么在含有紫外光波段及近紫外段可见光的光线照射下,是可以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。 最近因为想增加一个光触媒相关的项目,从出院到今天大概一个月的时间一直在研究这个东西,查阅了包括国内,台湾和日本相关科研论文近两百篇,得出一个结论——光触媒真的是非常非常完美的一种存在。当然,前提是你拿到的是确实有效的产品。而这个前提,在目前国内,实现起来非常困难。 那么一个有效的光触媒产品,它的核心成分和作用原理是怎样的呢?我是理论物理专业的,化学非常差,停留在一般高中生水准,就我对化学恶补之后对大量论文研究的结果看来,它简单的说起来是这么回事的: 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年本多健一教授和他的研究生藤岛昭在做金属的光合作用时发现, 用二氧化钛和白金作电极,放在水里,用光照射,即使不通电,也能够把水分解成氧气和氢气。现任东京大学教授的藤岛昭回忆说,他在观察到这一现象时,激动和兴奋得睡不着觉。植物的光合作用竟能在金属里如此简单地再现出来。利用阳光就可以大量产生清洁的氢能,这是多么有价值的技术!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”。但当时TiO2的光催化效率低,这项研究成果被搁置起来。90年代中期,现代研究已经了解,TiO2在受到阳光或荧火灯的紫外线照射后,内部电子——空穴对激励,产生具有强氧化分解活性氢氧基原子团。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。但当时TiO2光催化剂的研究处于室验室阶段,一直制约了TiO2光催化性的活性增强。有关专家学者希望找到一种类似激光调光学倍频材料,将可见光、红外光变频一直是研究热点,也是多年来不能实用的根本矛盾所在。但随着纳米技术的发展,1999年由于纳米技术得到了突破性进展,TiO2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。光催化剂终于正式登上了国际研究舞台。以日本,德国为首的世界经济科技强国投入了大量资源对这个领域进行研究。截至到2004年,联合国“未来太阳能利用”计划、美国的“星球大战”计划、日本“创造科学技术推进事业”计划、西欧“尤里卡”计划、以及我国的“纳米科学攀登”计划、“863”计划、“973”计划都将它列入重点研究开发计划。在这门学科上,全球的投入不下近百亿美元,而日本著名的东陶更是斥资2亿美元进行专利布局以期获得日本市场的领导地位。这样一个全世界科学家都为之奋斗的科学领域,发展至今日,终于走出常人可望而不可即的高科技应用领域,在日常应用领域方面也取得多方面的重大技术突破,2001年,光催化技术相关产品正式进入家庭日常生活,并在短短的半年时间,迅速席卷欧美及东南亚发达国家和地区,成为家庭重要消费产品之一,而且奇迹般的以年平均4.6%的速度递增。 就是说,这个东西不是忽悠出来的,它是化学史上的一个比较重要的发现。而一个可以用于有害空气治理的有效的光触媒产品,在目前的科技水平来说,它需要具备以下几种要素: 首先,核心成分是纳米二氧化钛,晶相为锐钛矿相。注意,金红石相和板钛矿相不是理想的基材,特别是板钛矿相,那是完全不会有用的,原理在于晶格结构的不同,这里不做赘述。 其次,平均粒径要达到起码10纳米以内,好的通常在5纳米左右,因为粒径越小,比表面积越大,反应越密集有效。反之则反之。 再次,分散技术。因为纳米胶体容易发生团聚,一旦大量团聚,粒径的描述就不在有意义,活性几乎全失。 再再次,附着能力。光触媒这个东西,作为催化剂,具备众所周知的催化剂的一个伟大特性,那就是几乎永无损耗,那么理论上来讲,一次喷涂,终身有效,说可以传世也不为过,不过前提是它要还存在在那里,如果不能牢固的附着在家具或者墙壁或者任何别的什么你家里的古怪东西表面的话——你擦擦桌子它就脱落了的话——那是没有用的。 最后,它的光敏化技术要到位,一般的光触媒只能在紫外光波长以内发生反应,这也是不行的,因为日光只含有3%的紫外光,而节能灯,因为他们的发光机理我们不难知道,大多数的节能灯都几乎不含有紫外波段的光。那么一个光敏化技术不到位的不能在部分可见光起码400——500纳米波段的光之下反应的光触媒——即使它别的指标再好,对有害气体的防护效果也是无法值回票价的。 产品要满足的关键要素就是以上几点了,接下来我们来看看光照到它上面之后发生了一些什么样的有意思的事情,换句话说,它为什么是有效的,不是忽悠人的: 补充对反应机理的文字描述:(不是完全涵盖的,一些专著上有更详尽和准确的描述,这个仅供参考。) 光催化剂一经光照,原料中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对,带负电的电子与氧结合产生负氧离子,带正电的电洞与水结合产氢氧自由基,这两者在化学上都是极不稳定的物质,当有机物质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和水。 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。那么如果喷涂了一个有用的光触媒产品,它有什么效果呢?1.空气净化 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.除臭 光催化剂对香烟臭、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,且无二次公害。3.杀菌 光催化剂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.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.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。 在日本,很多营业用车辆每月都要进行一次消毒工作 ,但是凡使用纳米二氧化钛光催化剂处理后的车辆,在5年内不必再做任何消毒工作。目前日本已有超过两万辆的汽车接受过光催化剂处理。新车出厂前使用光催化剂处理,可以有效除去新车刺鼻的味道及毒性,大大提高驾驶感受和健康保障。日产汽车的cima以及丰田汽车的carolla,其侧视镜就经过了二氧化钦处理,具有特殊的防雾功能 。 简单的说,它有很多效果,而且都是真实的。

读者需知:

1.因为鄙人文笔差,平时就喜欢写写逻辑性的东西,例思维导图,

2.所以本文简单粗暴,不适应者右上角红叉。

3.文章前部分解决你们的问题

4.文章中间部分非科技标准,但属于国际性标准

澳门太阳娱乐集团官网,5.文章后部分属于科技性测试,但没有评测图

6.以下正文

共抗污、抗菌、除臭、净水、空气净化5大类,但不是所有光触媒都能拥有以上全部技能,比如有净水功能则其他可以忽略。

空气净化功能就是你们喜欢的除醛、除苯、除VOC气体。

本质上来说,光触媒是科学进步的产品。因为这是可以循环利用的环保产品,好比光合作用利用自然的力量来产生对人体有益的气体。他的主要成分也是美国FDA认可的安全产品,被广泛使用在食品添加剂,化妆品,医学,飞机等领域。

但是!也由于光触媒是科技进步的产品,它对于二氧化钛的颗粒大小,溶液的离散,胶体的配比等有着非常高的精准要求。不同的比例效果不同,错误的比例不安全。因此急于求成、复制成分的产品是有危害的。

上个回答其实已经说了,急于求成的复制是有危害的,我客观评价。

举个例子:中国是盗版国,从人民衣食住行上来说有好处,毕竟低价格也能买到超A货。

但是从科技上来说,任何价格≠好产品,或者说,国内的宣传语都是高大上的,但产品到底怎么样就很难说了。现在的电商氛围引爆某一类产品,结果不出半个月,光触媒、无光触媒、冷触媒、空气触媒、暗触媒、风触媒、生物复合触媒一大批的产品概念,炒作忽悠,刷单,拼价格,拼文案,拼设计,从2011年后国内大大小小的光触媒产品如雨后春笋般冒出,各种的光触媒产品价格差异大,也导致品质差异大,再加上各种广告轰炸与诱导,让消费者选择一份好的光触媒产品变得步履维艰。

品牌厂家都在吹捧自己,实际上消费者们只想明明白白知道一个问题:市场上的优质的光触媒有哪些?光触媒产品的合理价格区间是什么?原装进口的光触媒价格是多少?

由于长期原料技术在日本主要几个大企业手中,国内光触媒的开发起步比较晚,也面临很多的困难,在日本,经过日本光触媒协会PIAJ认证的产品在2500-3500日元左右,换算成人民币,正品光触媒价格的施工费用基本在150-200元/米左右,真正从日本进口代理的光触媒产品成本应该在40-60元(平米)之间。在中国主要发达城市,光触媒工程装施工的价格在100元-150元/米左右。日本光触媒已经是非常成熟的应用,基本上中大型建筑外墙和室内都会喷雾光触媒进行防污、净化。

目前优质光触媒产于日本、沙特阿拉伯。日本是发现研究光触媒的,可以说日本的光触媒技术至少超过中国技术10年。沙特阿拉伯是世界上最大的二氧化钛生产商,最好的二氧化钛原料也从这里产出。

日本最新的可见光光触媒技术也在今年3月有了ISO检测标准,但光触媒是不可能24小时时刻工作的,无光无法工作。市面上的无光是一种宣传语,代表无太阳光。

其他国家就不予评价了,发达国家知识产权意识高,产品或许也比中国好些。

{光触媒历史}

在日本,多的是工业装。不是工业装安全或者喷雾细腻的说法,而是日本人聪明。

他们在建房子的时候,就同步上了光触媒涂层,安装家具的时候,家具也喷上了光触媒。2020年的东京奥运会的场馆也全面使用了光触媒技术。

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