
光触媒:神奇的除醛“能手”与环保之星
武汉新房装修的朋友们,想必大家对光触媒都有所耳闻,但真正了解其原理和作用的可能不多。今天就来给大家详细讲讲光触媒。
光触媒,是以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称。当它被涂覆在基材表面并受到紫外线照射时,会发生光催化反应,产生具有强氧化性的羟基自由基和超氧阴离子自由基等。这些自由基就像“清洁卫士”,能够将空气中的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC等有机污染物迅速分解为无害的水和二氧化碳,同时还能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质,起到杀菌、除臭、防霉、防污自洁等作用,在净化空气方面表现卓越。
光触媒的发展历程十分漫长。上世纪50到60年代,其相关研究起步,67年本田藤岛效应的发现引发了全球关注,90年代开始走向商业化,2000年后更是在众多领域得到应用,光催化产业逐渐兴起。在国内,中科院理化所的只金芳博士见证了行业的起伏,如今正牵头制订《光催化国家标准》,使行业逐渐走向规范。
目前,光催化剂的开发热点颇多,如探索新型非二氧化钛半导体材料、研制混合/复合半导体材料、对二氧化钛进行掺杂改性、优化催化剂表面修饰以及创新制备方法等。其应用前景也十分广阔,除了在建筑材料和交通工具表面实现自洁功能、在玻璃上防雾外,在空气和水资源净化、医学领域杀癌细胞等方面也展现出巨大潜力,虽然医学应用尚处于初期,但发展前景可期。
各国在光触媒领域都有积极进展。日本起步早、水平高,应用广泛;韩国专利不断,成果显著;美国重点治水,成效斐然。我国研究队伍强大,与诸多企业合作,但也存在新产品研发慢、应用研究弱、中小企业多、产品质量参差不齐等问题。不过随着国家标准的制订,行业将更加规范。只金芳博士提醒,光触媒室内除醛效果受光线限制,速度较慢,大家在选择光触媒产品时要谨慎,务必挑选正规产品。