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关于鲁道光触媒AUB-W——高科技可视光应答环保技术

来源:绿盟环保    发布时间:2017-7-25 14:30:09  点击数:372

关于鲁道光触媒AUB-W——高科技可视光应答环保技术  


   上世纪七十年代初,日本东京大学的本多建一教授和研究生藤岛昭,在实验当中发现了用光照射二氧化钛电极可进行水的电解反应。这就是著名的“本多·藤岛效应”。据中国清华大学分析中心主任朱永法教授介绍,以“本多·藤岛效应”为基础,经过了40 多年的研究,光触媒技术的研究终于取得了突破性的进展,已达到工业化生产、商品化技术开发,已得到广泛应用。目前可以在工业化条件下,制成粉末状溶液、无机溶胶、机能涂料等各种形态的商品化环保材料。自1999 年开始,由于可视光应答环保技术在各个领域的应用,有了突破性的进展,终于正式登上了国际研究舞台。全面介入了家庭日常生活、室内空气净化、抗菌、防污、防霉、消臭及环境净化领域,迅速在短时间内席卷欧美及东南亚发达国家和地区,成为国民主要消费品之一,可视光应答环保技术已经成为发达国家老幼皆知的环保代名词,以被应用于美国空间站的空气净化。  


   光触媒技术是什么?以二氧化钛为主的可视光应答剂,是一种以纳米级的金属氧化物材料为主,与水结合的水溶液。将二氧化钛水溶液喷植于基材表面,在基材表面制造一层纯粹的、坚固的二氧化钛薄膜,通过基材负载固化成膜后,在自然光和可视光的条件下,会产生超强可视光应答分解反应。在短时间内能够彻底、有效地将有毒有害的有机挥发物质,如甲醛、笨、氨、氡、TVOC 等分解成二氧化碳和水,安全无害、不腐蚀基材、不改变基材色泽、不脱落、 长期有效,同时具有抗菌、防污、防霉、消臭,净化大气污染的效果,具有长期有效的分解性能。    

TiO2涂膜在光的条件下,会产生类似于植物的光合作用的可视光应答反应(氧化还原反应)。 与空气中的氧气和水份结合,会产生出氧化能力极强的氢氧自由基和活性氧,具有很强的光氧化分解还原功能,可氧化分解各种有机化合物和部分无机物,能破坏细菌、病毒的细胞膜和固化病毒的蛋白质,可杀灭细菌和分解有机污染物,把有机污染物分解成无污染的水(H2O)和二氧化碳(CO2),因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化大气污染功能。

TiO2 可视光应答剂的主要成分二氧化钛,经过美国食品及药物委员会(FDA)的食品测试研究证明,对人体安全无害,可以做食品添加剂使用。并被广泛应用于食品、药品、日用品、化妆品的生产制作中,TiO2可视光应答剂与一般消毒剂和防腐剂相比,其成份是非常安全的。

因此是真正有利于健康的绿色净化技术。  


高科技可视光应答环保技术市场的应用  


在社会环境和人类健康饱受各种污染侵蚀的今天,一项来源于日本的光触媒新技术日益受到人们的广泛关注。这项新技术以其除臭、抗菌的彻底性及自清自洁的无公害性,被专家称为当今世界最先进的环境净化技术,是环保材料产业的新宠儿。

光触媒是一种具有环境净化与自洁功能的可视光应答剂。它在紫外线的作用下,能产生很强的光氧化及还原能力,可分解附着于基材表面的各种有机物及部分无机物,因此特别适用于,除去空气及水中的污染物质,以及微生物和使各种制品表面产生杀菌、消臭、自洁及超亲水等功能。它在环境卫生及环保方面的用途极其广泛,素有“光清洁革命”之称   。  


   特别是近四、五年来,已经在玻璃、金属、纺织、建筑、汽车、纺织、住宅设备、家电、轻工、空气净化、水处理、内外墙涂料等,许多领域实现了产业化。  


   光触媒的应用几乎可以涉到人们日常活动的每一个角落,并且已经开始展示出它广泛的功效。在医院里,“光触媒”能有效地抑制病房症候群,对病床、医疗器械等有效地杀菌消毒,不会遗留下具有抗药性的细菌。据悉,日本国立医院已经开始采用这种技术来改善环境

卫生; KTV 等营业场所,经过“光触媒”施工后,可有效分解建筑装饰材料中,挥发的甲醛、苯、氨、TVOC  等有毒有害的有机化学物质,营造出良好、清新的生活环境;现在,许多德国,德国、日本家庭也利用“光触媒”来美化居家环境,发挥杀菌防病、强身健体的功能。另外,东陶集团(TOTO) 已经使用光触媒生产出抗菌自洁瓷砖和抗菌卫生洁具;美国玻璃制造商PPG 公司已经采用光触媒技术生产自清自洁玻璃;日本日立公司及台湾部分厂商已经开始生产光触媒灯具……这种持续净化的光触媒技术,应用在建筑物外墙上及玻璃幕墙

等外壁装饰材料的表面,实现对建筑物外墙进行整体光触媒技术喷涂后,可以净化大气污染、分解NOX 及有毒有害有机化合物。而且可以分解墙面附着的污垢,同时使灰尘不易附着,在雨水冲刷后得到清洁的表面,从而产生自清自洁作用。此外还可以开发出,具有抗菌自洁性能的餐具及厨房用品、室内装饰材料、水处理及大气污染控制设备、抗菌消臭纤维制品(布料、成衣)、脱臭冰箱、食品储藏设施、果蔬储藏用乙烯分解装置等一大批光触媒技术应用制品等。  


   在我国,已经迎来了光触媒产业化的时代。目前,在国内每年仅居室的净化市场就超过200 亿的需求。由于我国室内环境污染十分严重,家庭装修纠纷十分常见。因此,可以预计:在我国,“光触媒”技术在许多领域有着广泛需求。国内一些大型的电器企业已经率先在空调上安装了光触媒过滤网;光触媒医疗用品;光触媒卫生洁具;光触媒餐具;光触媒无菌设备; 光触媒抗菌、杀菌织物(如口罩);光触媒陶瓷等已经出现。我国广州、青岛、上海、成都等地均有许多企业正在研制、生产建筑用涂料,加上水质处理、空气净化、新材料、新能源等的需求更是庞大。据中国工程院权威专家预估:光触媒在中国每年有100 亿元的市场容量,同时预测光触媒的经济效果,在环境产业中将占10%的市场,到2010 年每年平均以 13%的增长速度发展,预计5—10 年后国内市场规模能达到数百亿元。  

光触媒技术的反应原理  


光触媒[Photocatalyst]是光[Photo=Light]+触媒(催化剂)[catalyst]的合成词。光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有可视光应答功能的光半导体材料的总称,被当前国际上的专家称之为“21 世纪高科技环境净化材料”,广泛用于室内空气污染治理、美化城市、净化大气污染及防止医院内部交叉感染等各种环境处理。  


光触媒二氧化钛的原料钛,为地壳元素中第四大元素,二氧化钛(TiO2)即为其氧化物存在形态之一。TiO2 本身为N型半导体,在自然界中TiO2   以锐钛矿(A-type )、金红石(R-type) 及板钛矿(B-type)三种晶型存在,其中最为人们广泛使用的是A-type 及B-type。它们单独使用或两者混合使用作为工业颜料(钛白粉),食品添加物(以经过美国 FDA 食品检验中心认证,SGS全球领先的检验、鉴定、测试和认证机构)、化妆品(UV 吸收剂)等。  


锐钛矿型二氧化钛(A-type )是一种光触媒。它在吸收太阳光中紫外线或照明灯中的紫外光后,所产生类似植物的光合作用原理,也就是将自然界的光能,转换成化学反应所需的能量,来产生催化作用。TiO2  经光反应后本身产生一组各带正负电的空穴与电子,空穴具有极强的氧化能力,电子亦具有超强还原能力。在经与 TiO2  表面上的水气(H2O)反应,形成活性氧类的超氧化物和羟基原子团,这些氧化能力极强的自由基,几乎可以分解所有对人体及环境有害的有机物质及部分无机物。具有强力的抗菌、除臭、油污分解、防霉防藻和空气净化等作用。例如:它可破坏细胞的细胞膜,使细菌质流失至死亡。它还可以分解如甲醛、 氨、苯等有害气体,将其转化为无害的水、二氧化碳和盐等,从而达到净化环境、净化空气的功效。  


光触媒技术的安全性能    


对于二氧化钛的安全性能试验,已经得到国际权威SGS检验检测中心认证,二氧化钛对人体无害。因此,在食品、日常生活用品、化妆品、医药、养殖业中也被广泛采用。在德国,二氧化钛同样被厚生省法令指定为食品添加剂之一,与消毒剂和防腐剂相比,其成分是非常安全的,因此是真正的有利于健康的环境净化技术材料。  

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