• <td id="vvkcx"></td>
  • <track id="vvkcx"></track>

  • <td id="vvkcx"><option id="vvkcx"></option></td>

  • 網站導航

    行業資訊

    當前位置:首頁>>最新資訊>>行業資訊
    光觸媒大全
    時間:2022-06-18 點擊次數:1052

    光觸媒大全

    1.商品“光觸媒”

    2.光催化(光觸媒)概念

    3.光觸媒外觀

    4.光觸媒功能

    5.光觸媒功能機理

    6.光觸媒標準與偽劣判斷

    7.光觸媒工業應用

    8.光觸媒日常應用

    9.光觸媒產品施工

    10.光觸媒關聯概念辨析


    1、商品“光觸媒”

       “觸媒”是日語,翻譯成中文是“催化劑”的意思,光觸媒就是“光催化劑”,目前光觸媒已約定俗成為一個商品名稱。給出定義:“光觸媒”是這樣一種產品,它涂布于基材表面,在室內或車內可見光作用下,產生光催化作用,該作用效果包括降解空氣中有毒有害氣體;殺滅細菌、霉素與病毒,并能將細菌或真菌釋放出的毒素分解無害化;同時還可釋放一定濃度的負氧離子。具備除臭、抗污、殺菌滅病毒、凈化與清新空氣等功能。它的成分是納米二氧化鈦與微量可見光活性修飾劑。


    2、光催化(光觸媒)概念

       這里介紹科學上純粹的“光催化”(光觸媒)的概念。

       1967年,日本東京大學本多建一教授和他的博士學生藤島昭發現,用紫外光照射二氧化鈦電極可發生水的電解反應,產生氫氣與氧氣,這就是一種納米二氧鈦的光催化現象。內在原因是納米二氧化鈦作一種半導體氧化物,當被高能量的紫外光光子轟擊時,電子會從基態躍遷到激發態,產生高能量的自由電子(e-)與空穴(h+),高能量自由電子與水或氧分子形成羥基自由基(·OH),以及其它一些氧活性基團(如:O2·、HO2·與H2O2等),它們都具有極強的氧化能力,能降解有機污染物,殺滅細菌、霉菌與病毒,同時也會釋放出負氧離子。具有光催化(觸媒)活性的材料除了納米TiO2外,還有許多種,如:納米ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3等,但是只有納米二氧化鈦(TiO2)穩定無毒,并且具有良好的生物相容性,適合用于人們生活場所空氣凈化用光催化劑,其它納米光催化劑有的本身有毒性,有的不穩定,都不適合作為“光觸媒”商業產品原料應用。

       二氧化鈦(TiO2)有銳鈦型(Anatase)、金紅石型(Rutile)及板鈦型(Brookite)三種晶體結構,其中只有銳鈦型晶體具有強的光催化性能。

    銳鈦礦型納米二氧化鈦的形態有粉體形態與膠體形態,前者有一定的軟或者硬團聚,后者有優異的單分散性,更適宜作為光觸媒的原料。因此,光觸媒原料應該是銳鈦礦型納米二氧化鈦晶體膠體溶液,平常稱為納米二氧化鈦膠體。

    納米二氧化鈦的光催化活性與許多因素有關,如:表面態(表面羥基與缺陷)、晶型、粒徑、結晶度等。這里特別指出并不是粒徑越小光催化活性越好。


    3、光觸媒外觀

    銳鈦礦型納米二氧化鈦膠體晶體是顆粒狀,如圖1所示。在高分辨率電鏡下面顯示出晶體晶格距離是0.351nm,這個數據是銳鈦礦型晶格特征之一。

    1.jpg

    圖1 銳鈦礦型納米二氧化鈦晶體顆粒電鏡圖

       商品光觸媒是什么外觀呢?首先,我們要了解理論上光觸媒濃度越高越好,但是濃度過高沒有辦法施工,難以形成看不見的納米透明膜,1%是允許的最高濃度。因此,濃度1%是優質光觸媒的產品的重要指標。

       1.0%濃度的優質光觸媒產品外觀是乳白色的無氣味液體,如圖2所示。納米二氧化鈦的濃度越低時,顏色越淡,當然光催化活性也會越低。將光觸媒產品稀釋到0.3%時,顏色明顯變淡,當把光觸媒產品稀釋數十倍后會得到一種淡藍色液體,這種淡藍色并不是發生了化學反應,而是一種光的散射現象。納米粒子稀溶液受到光線照射時會產生淡藍色光,這就是納米稀溶液的光散射現象。

    2.png

    圖2商品光觸媒不同濃度時的外觀


    4、光觸媒功能

      光觸媒是一種多功能產品,可以無選擇地降解幾乎所有空氣污染氣體(包括甲醛)、殺死細菌霉菌與病毒,同時釋放負氧離子。

      光觸媒噴涂在物體表面形成一層肉眼看不到的納米薄膜,膜中的無數納米二氧化鈦粒子,在可見光的作用下產生羥基自由基與其它活性氧基團,這些基團與納米晶體表面空穴光催化氧化還原降解有機污染物,破壞細胞壁殺滅細菌、霉菌與病毒,同時產生對人體有益的負氧離子。這三種功能是孿生的,必然同時存在,缺一不可!缺少其中某個功能都不可能是真正的光觸媒。

    因此,只有同時具備上述3個功能的光觸媒才是真正的光觸媒產品。


    5、光觸媒作用機理

      光觸媒在物體表面噴灑后,經自然干燥形成一層透明的納米二氧化鈦膜,這一層納米膜同時具有三個方面的功能:降解有毒污染物(除甲醛去異味);抗菌防霉殺病毒;釋放負離子。由于這三個功能的作用達到凈化清新空氣的目的,這一過程用圖3表達。

    3.jpg

    圖3光觸媒凈化清新空氣的過程示意圖

       從圖3可以看出,光觸媒產品的三種功能很大程度上均來自一個強氧化性物種“羥基自由基(·OH)”。納米二氧化鈦是一種半導體氧化物,鈦元素外層電子存在激發態空軌道,當具有高能量的紫外光照射晶體表面時,基態電子吸收光子能量躍遷到激發態,成為高能量自由電子,作用于水與氧分子就會形成強氧化性的羥基自由基,該自由基降解有機污染物殺滅細菌霉菌與病毒,或者轉化為負氧離子,負氧離子另一個重要來源是高能量自由電子直接與氧氣分子結合。當然,納米二氧化鈦晶體表面受光激發后產生自由電子,原位上會形成一個帶正電荷的空穴(h+),它們也可以直接作用有機污染物,在殺滅細菌霉菌與病毒時也會起到作用。如圖4所示,羥基自由基與空穴殺滅細菌霉菌與病毒時有三種途徑(1)穿透細胞膜,漏液死亡;(2)氧化輔酶不能呼吸死亡;(3)破壞細菌DNA死亡。

    4.jpg

    圖4羥基自由基與空穴殺滅細菌霉菌與病毒時有三種途徑

    當光子轟擊納米二氧化鈦晶體表面時,激發出來的高能量自由電子可以與氧分子直接結合形成負氧離子,這也是光催化生成負氧離子的主要形成機理。如圖5所示。

    5.jpg

    圖5光觸媒光照下釋放負氧離子過程示意圖


    6、光觸媒標準與偽劣判斷

    光觸媒的質量標準

    1)光觸媒溶液酸堿度

      廣泛pH試紙光觸媒產品的pH值,pH=4-6為合格產品。因為納米二氧化鈦膠體粒子等電點約為6.25,穩定體系的pH值必須小于等電點數據,理論上越低越穩定,但是pH太低,意味酸度增高,產品的腐蝕性增大。一般來說pH小于3的光觸媒產品不建議使用。

      2)冷凍穩定性

      將光觸媒溶液放入冰箱冰凍24小時,取出室溫放置,融化后得到的溶液仍然均勻,無分層現象為合格。

      3)附著力檢測

      取深色人造板3塊,大小約30*30厘米,將光觸媒分別在上面噴灑。一塊正常噴灑處理;一塊稍過量,產生大的液滴;第三塊過量產生流掛。放置自然涼干,觀察三塊板表面情況,正常處理木板表面外觀沒有變化;稍過量的第二塊有痕跡并且不能擦去;第三塊表面有粉末出現。如果第二塊木板痕跡能輕易擦去為不合格。

      4)光觸媒粒徑檢測

      要觀察光觸媒產品中粒子的粒徑要專門的設備,電子顯微鏡(TEM、SEM或者AFM)。高校測試中心或者納米材料研究室會有這種設備,可以聯系檢測,這里不詳細說明。如果光觸媒產品穩定性合格,并且具有好的可見光光催化活性,基本上可以判斷會是納米材料,這一項可以不送檢。

      5)納米二氧化鈦光觸媒晶型檢測

      光觸媒原料是銳鈦礦型納米二氧化鈦,要確定產品是否屬于該晶型,方法是做XRD測定。將一定量的光觸媒液體產品中的水蒸發,105度烘干粉體。將所得到的粉體樣品送相關檢測中心的XRD檢測室。如果產品有良好的光觸媒活性,基本上可以判斷是銳鈦礦型納米二氧化鈦,這一項也可不送檢。如果要排除納米氧化鋅的存在就要送檢。當然在光觸媒溶液中加入一些鹽酸,如果溶液變清,說明是納米氧化鋅。納米氧化鋅不能用來制作光觸媒產品,因為它非常不穩定甚至可以與空氣中的二氧化碳反應。

      6)光觸媒可見光活性功能檢測

      光觸媒產品在室內或者車內光線下應該具有良好的光催化活性,即具有“可見光光催化活性”。當然在太陽光下會具有更高的光催化活性,因為太陽光中含有約3%的高能量紫外光。

    光催化劑的光催化活性實驗需要專門的儀器設備,但是我們也可以用簡便的方法進行科學的定性評定。


    光觸媒產品偽劣判斷

       空氣中的異味污染氣體都是有機物氣體,肉眼看不見,它們濃度的變化無法直接觀察到。但是有一類有機物是看得見的,那就是有機染料分子,因此我們可以用染料分子光催化褪色來檢驗光觸媒的功效。具體操作如下:

    (1)取二只透明容器,可以是玻璃杯、玻璃試管、一次性透明水杯等。

    (2)在其中一只中倒入光觸媒溶液至2/3處,滴入1-2滴紅墨水(最容易得到的染料溶液),混合均勻。也可是其它有顏色的有機物,如:亞甲基藍、羅丹明等,咖啡水溶液也可以。不要用茶水,因為里面有茶堿會破壞光觸媒穩定性。

    (3)把帶色的光觸媒溶液傾到一半至另一只透明容器中。

    (4)一只避光保存,一只放置室內有光亮處。注意不要讓窗外太陽光照射到。

       數小時后或第二天觀察顏色的變化,有光照的紅色會逐漸變淡,直至全部褪去;如果在太陽光下暴曬,數十分鐘就會看到褪色效果。而沒有光照容器中的紅色沒有什么變化。顏色褪色越快光觸媒的質量越好。

     

     試驗樣品結果判斷:

    (1)如果數天后顏色都沒有變化或只有微弱的變化,則該光觸媒產品屬于偽劣產品。

    (2)如果加入紅墨水馬上褪色,或褪色數小時或隔天后又恢復顏色,則該產品可能是強氧化劑溶液,而非光觸媒產品。置于暗處的另一半也發生褪色也說明是氧化劑或者加入了氧化劑。

    (3)光觸媒產品可以數次重復光照褪色實驗。

      由于光觸媒是目前最為優異的室內車內空氣污染治理產品,市面涌現眾多假冒偽劣產品,弄出很多的所謂“褪色”實驗。但是有的不科學,有的完全是騙人的把戲。圖6的表格總結了常見的各種證明光觸媒效果的方法正誤比較,有興趣可以細心查自,此處不作更多的文字描述。

    6.jpg

    圖6常見證明光觸媒效果的方法正誤比較


    7、光觸媒工業應用

        光觸媒在工業產品上的應用非常廣泛,并且在日益增多,目前已經有的應用主要歸納如下。

    面料光觸媒:面料專用光觸媒可以賦予面料凈化甲醛、抗菌與釋放負氧離子的功能。

    陶瓷光觸媒:陶瓷專用光觸媒可以賦予瓷磚表面凈化甲醛、抗菌與釋放負氧離子的功能,并且瓷磚表面具有自潔凈,不會附著有機污垢,長久不用清潔或容易清潔。

    紙用光觸媒:經光觸媒涂布處理的紙非常適合用于兒童讀物的印制,因為它會具有良好的抗菌功能。墻紙經光觸媒處理會具有凈化室內空氣的能力。

    外墻自潔凈光觸媒:外墻經光觸媒處理會持久保持潔清與顏色艷麗。


    8、光觸媒日常應用

       光觸媒是最為優異的室同車內空氣治理產品,持久多功能,安全無毒。即使不是新裝修的人們活動空間也可以做光觸媒噴灑處理,因為它會讓處理過的空間持久維持2000左右的負氧離子濃度,負氧離子有『長壽素』之稱,可以提高人體免疫力,有利健康。光觸媒的應用范圍總結如下:

    人居環境:居室、別墅、酒店、旅館等

    工作環境:辦公室、會議室、寫字樓、實驗室等

    交通運輸:汽車站、飛機場、高鐵站、地鐵站等

    交通工具:車輛、飛機、火車、高鐵、船舶等

    娛樂環境:網吧、電影院、歌舞廳、KTV廳等

    醫療系統:醫院、衛生所、保健院、門診部、急救中心、防疫站等

    教育系統:學校教室、宿舍、禮堂、食堂、圖書館等。

      在裝修空氣污染治理時,光觸媒應用有一定的局限性。光觸媒作為居屋與車內空氣凈化產品,具有安全、持久與多功能的特點,但是污染物濃度太高,又希望盡快體現治理效果,建議治理施工時,有必要與其它手段結合。例如對于剛裝修完成的新房,先用高溫蒸汽處理所有異味重的物體表面,再進行光觸媒施工;新車坐椅先高溫蒸汽表面薰蒸,再全車內表面仔細噴灑車用光觸媒。另外,有些光照不到的家具表面,往往又是甲醛重要揮發源,如內表面、背面、底部與頂部(也是甲醛重要揮發源)要用專門甲醛凈產品處理。

    如果有長時間存在油漆異味,建議油漆表面使用鈦唐油漆異味清除劑,或者使用甲醛異味二合一清除劑。


    9、光觸媒施工   

    光觸媒應用時要在物體表面形成納米膜,為了不影響物體的外觀與顏色,光觸媒納米膜的厚度不能大于400nm,因此施工噴槍噴嘴的口徑不要大于1.0mm,最好小于0.5mm。如果是手動瓶要選用霧化好的噴頭。車用光觸媒可以使用鈦唐新推出的納米噴涂器,納米噴涂器如圖7所示。


    7.png

    圖7鈦唐納米噴涂器(霧化優異,可以施工1%高濃度優質光觸媒產品)

    光觸媒施工時,不要形成大的液滴,更不要產生流掛,不小心過量,在它完全干透前擦拭即可。如果不小心過量使用,在物體表面產生了痕跡,由于納米材料好的附著力,不能輕易擦掉,也不用擔心,建議用擰干的濕毛巾沾牙膏耐心擦拭干凈。




    10、光觸媒相關概念解析

    1)無光觸媒或暗觸媒

      近來市面上出現“無光觸媒”或『暗觸媒』名字,并說明是光觸媒的升級替代品,是室內空氣污染治理技術的又一次突破,是日本唯一特許專利,主要成分是磷酸二氧化鈦化合物。事實果真會是這樣嗎?

    “觸媒”日語,中文意思是“催化劑”,光觸媒即光催化劑,它的主要功能是可以在光作用下降解甲醛、苯系物與TVOC等室內與車內污染物,抗菌防霉,同時釋放負氧離子,是最為優異的室內車內空氣污染治理產品?!盁o光觸媒”翻譯成中文就是“無光催化劑”,科學邏輯不通,為杜撰的名稱。

      那么所謂的“無光觸媒”的可能會是什么物質?

      光觸媒是目前最優異的室內車內污染治理產品,但是它在沒有光的情況下不會起作用,這一點讓客戶擔心,因此有商家利用人們這種心理,杜撰出一個“無光觸媒”產品,滿足這一部分客戶的心理。這些“無光觸媒”常常會是氧化劑,或者是價格相對低的專門除甲醛產品,如果是后者是可以用的,但是如果是氧化劑就不建議使用,因為它對人與物都有危害。

      沒有光的地方光觸媒效果確實是會有限的,并且這些地方往往又是甲醛的重要揮發源,但是沒有關系,我們可以用專門除甲醛產品處理好,如:特效甲醛凈。所有的外表面用光觸媒處理好,注意要用“可見光”光觸媒,它在燈光下與室內自然光下都有非常優異的效果。

      另外,“磷酸二氧化鈦”不符合化合物命名規則,因此,不存在這種物質,如果是指磷酸與鈦的化合物,應該稱為“磷酸鈦”或者“磷酸氧鈦”,但是它們只是普通的鹽類化合物,沒有任何光催化活性,也不能在沒有光的情況下除甲醛。


    2)氮化碳(g-C3N4

      氮化碳(g-C3N4)眾多地方出現它可以作為可見光光觸媒原料,我們也不用做多的理論你分析,這里記錄一個g-C3N4光催化活性實驗結果供參考。當然也只能算是一家之言。

    從阿里采購g-C3N4樣品,外觀為淡黃色粉體,無味。

    配制1%溶液,粉體不溶于水,不太穩定,放置一段時間會發生沉降。

    取一次性塑料杯,裝三分之二杯g-C3N4分散液,加入數滴羅丹明染料溶液,攪拌成均勻的紅色分散液。

    將紅色溶液一分為二,一半置于桌面見光,一半置于冰箱避光。

    二天后,比較二個溶液,顏色沒有變化,表明沒有發生光催化反應。如圖7所示。

    結論:采購到的g-C3N4粉體沒有可見光光催化活性,不能用于光觸媒原料。

    8.jpg

    圖8 g-C3N4可見光光催化活性實驗結果圖示

    3)甲醛溶解酶

      沒有甲醛溶解酶或者甲醛分解酶這種物質,即使有也不能用于室內車內除甲醛。生物酶就是一種蛋白質分子,其實大家對于蛋白質分子一點也不生疏,我們平常吃的魚肉蛋就是富含蛋白質的物質,這一些物質容易發臭變質,原因就是其中的蛋白質分子引起的。如果人們在物體表面到處噴灑蛋白質溶液,就會發臭生霉,因此說即使有甲醛溶解酶也不能隨意噴灑。另外,生物酶催化劑非常貴,會按克來銷售,并且它們具有生物活性,實驗室的酶制劑一般會在冰箱保存。市面上標上甲醛溶解酶標簽的商品,如果是沒有腐蝕性的甲醛清除劑,是可以使用的,如果是氧化劑不建議使用,因為對人與物均有危害。氧化劑也可以除甲醛,常會要求使用時封閉門窗。


    如果您有任何問題,請跟我們聯系!

    聯系我們

    在線客服 聯系方式 二維碼

    服務熱線

    020-38056231

    掃一掃,關注我們

    国产女人高潮大叫A毛片
  • <td id="vvkcx"></td>
  • <track id="vvkcx"></track>

  • <td id="vvkcx"><option id="vvkcx"></option></td>