发布时间:2020-02-26 18:32 阅读:3420
《斑马先生除甲醛科普系列:光触媒能除甲醛吗?》
光触媒能除甲醛吗?
光触媒能够去除甲醛这是毫无疑问的,但是大家在使用现在市面上的光触媒除甲醛产品时,却往往感觉到没有效果。这是由光触媒材料的特性决定的,今天就来聊聊光触媒是如何去除甲醛,大家又是为什么使用起来没有效果的。
一、什么是光触媒
光触媒是一种具有光催化功能的光半导体材料的总称,它在紫外光及可见光的作用下,将空气中的水或氧气催化成氧化能力的羟基自由基(·OH)和超氧阴离子自由基(O₂·)、活性氧(HO₂·,H₂O₂)等具有氧化能力的光生活性基团,这些光生活性基团的能量相当于3600K的高温,具有很强的氧化性。能有效地降解空气中有毒有害气体;能有效杀灭多种细菌,并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理;同时还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等功能。
光触媒的种类非常繁多,包括二氧化钛(TiO2),氧化锌(ZnO),氧化锡(SnO2),二氧化锆(ZrO2),硫化镉(CdS)等多种氧化物硫化物半导体。在室内环保领域,纳米二氧化钛(TiO2)是最常用的一种。
二、光触媒的优点
1、空气净化,TiO2在紫外线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,光触媒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。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。
4、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。
可以说去除甲醛只是光触媒众多功能中的一个,但是其在室内环境下的起效是需要相对比较苛刻的条件的,要达到室除甲醛必须达到以下几个条件:
1、有足够的紫外线催化反应。Ti02只有在紫外光(λ 200-400nm,大约占太阳光谱的5%)的照射下,才具有光催化活性。在实际生活中,室内无法达到强紫外线照射,紫外光甚至都很难突破一层玻璃,并且强紫外线对人体是有害的。热带、高原地区、晴天时的紫外线指数为15,光照紫外线强度为3.75μW/cm2,一个合格的30W紫外线灯管在下方中央垂直1m处测定辐射强度应≥90uw/cm2,因此30W紫外灯的紫外光强度相当于热带高原地区晴天无云时的24倍,所以普通条件很难让其发挥作用。
2、具有足够的接触表面积。光触媒在紫外线照射时在材料周围产生不均匀的电离子,使空气中的水分子或者氧分子发生电离。这就决定了光触媒材料要起效必须跟空气有充分的接触,有足够大的接触面积。所用的核心材料平均粒径要达到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。
3、足够的附着力。光触媒作为一种催化剂,本身几乎是永无损耗的,理论上来说一次使用,终身有效,但是以当前来讲,光触媒材料的附着性仍然是一个很大的问题,据研究表明,当前市面上部分的光触媒除甲醛产品,普遍起效期甚至不足一周,而甲醛是持久释放的,这也是我们经常感觉光触媒除甲醛无效的原因之一。
除此之外,使用光触媒还有一个潜在的风险,用光触媒除甲醛后,由于其的微粒特性,会产生二氧化钛纳米颗粒,如果长期使用的话被人体吸入后可能存在影响人体身体机能的风险。在光触媒的发现国日本,现在光触媒产品已经不被列入室内除甲醛产品了。
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