纳米二氧化钛TiO2光触媒杀菌净化技术介绍

1、袖J米二氧化钛光催化技术介绍纳米光催化采用二氧化钛（TiO2）半导体G效应，激活材料表面吸附氧和水分，产生活性氢氧自由基（OH）和超氧阴离子自由基（O2-）,从而转化为一种具有安全化学能G活性物质，起到矿化降解环境污染物和抑菌杀菌G作用。纳米二氧化钛（TiO2）光催化利用自然光即可催化分解细菌和污染物，具有高催化活性、良好G化学稳定性、无二次污染、无刺激性、安全无毒等特点，且能长期有益于生态自然环境，是最具有开发前景G绿色环保催化剂之一。无毒害G纳米TiO2催化材料，充分发挥抗菌、降解有机污染物、除臭、自净化G功能，这类环保型功能材料实施方便、应用性强，能实用到生活空间G多种场合，发挥其多功能

2、效应，成为我们生活环境中起长期净化作用G环保材料。Demmoose-OH（氧化-还原反应，产生出氧化能力光催化原理-什么是光催化光催化Photocatalyst是光Photo=Light+催化剂catalystG合成词。主要成分是二氧化钛（TiO2）,二氧化钛本身无毒无害，已广泛用于食品，医药，化妆品等各种领域。光催化在光G照射下会产生类似光合作用G光催化反应极强G自由氢氧基和活性氧，这些产物可杀灭细菌和分解有机污染物。并且把有机污染物分解成无污染G水（H2O）和二氧化碳（CO2）,同时它具有杀菌、除臭、防污、亲水、防紫外线等功能。光催化在微弱G光线下也能做反应，若在紫外线G照射下，光催化G活

3、性会加强。近来，光催化被誉为未来产业之一G纳米技术产品光催化反应原理TiO2当吸收光能量之后，价带中G电子就会被激发到导带，形成带负电G高活性电子e-,同时在价带上产生带正电G空穴h+o在电场G作用下，电子与空穴发生分离，迁移到粒子表面G不同位置。热力学理论表明，分布在表面Gh+可以将吸附在TiO2表面OH话口H2O分子氧化成（OH）自由基，而OH自由基G氧化能力是水体中存在G氧化剂中最强能氧化并分解各种有机污染物（甲醛、苯、TVOC）和细菌及部分无机污染物（氨、NOX等），并将最终降解为CO2H2O等无害物质。由于OH自由基对反应物几乎无选择性，因而在光催化中起着决定性G作用。此外，许多有机

4、物G氧化电位较TiO2G价带电位更负一些，能直接为h+所氧化。而TiO2表面高活性Ge-侧具有很强G还原能力，可以还原去除水体中金属离子。应用以上原理光催化广泛应用于杀菌、除臭、空气净化、污水处理等领域。光催化优势光催化G空气净化技术优点1、光催化G优点- 高效杀菌（杀菌率达到99.99%）- 除臭功能- 防污/自洁、防霉功能2、彻底G净化- 是分解而不是吸附污染物；- 发生G是质变而不是量变；- 对污染物具有不可逆G彻底分解；3、 广泛G净化- 能对室内几乎所有G细菌、病毒和有机污染物起到强效分解作用；- 特别是对人们不易感知G细菌和病毒进行彻底分解；4、 实用G净化- 常温下就可实现；-

5、不存在饱和问题，不必更换滤芯，经济实用；- 自动净化；- 效率高，不耗费电源；5、 安全净化- 最终产物是二氧化碳和水，对人体无害；- 无毒、无害，不会对环境产生二次污染；传统G室内空气污染治理手段介绍：1、物理吸附法（采用活性碳、HEPA物理过滤（吸附）法只能暂时吸附一定G污染物，温度、风速升高到一定程度G时候，所吸附G污染物就有可能游离出来，再次进入呼吸空间中。另外，吸附达到饱和不再具有吸附能力时，就必须更换过滤材料，如不更换，其所吸附G甲醛、细菌等将随时被释放出来成为隐形炸弹。2、臭氧净化法臭氧浓度达到0.1PPM以上，臭氧就会起到杀菌、除异味G作用。但达到0.15PPM后，臭氧本身就会

6、发出浓烈G恶臭，并且可能致癌。苛刻G使用条件限制了其在民用环境中G普及使用。3、除尘法利用电极G异性相吸、同性相斥G原理吸附空气中G污染物，但存在吸附不彻底、不全面G问题。另外，从实用G角度讲，必须定期清洁电极板。同时静电除尘法只对尘埃有效，对污染物一筹莫展。4、负氧离子净化法负氧离子是一种带负电荷G空气离子，其使用寿命很短，并且不洁空气会进一步使其浓度降低。负氧离子在空气中G存在知识昙花一现，是转瞬即逝利用纳米二氧化钛和紫外线结合使用，产生极强内抗菌、杀菌、除臭功能，能够弥补上述传统内室内空气污染内治理手段内不足，对室内空气起到全方位内净化作用造成室内空气污染G主要原因据中国室内装饰协会室内

7、环境检测中心专家介绍：从目前检测分析，室内空气污染物内主要来源主要有以下几个方面：建筑及室内装饰材料、室外污染物、燃烧产物和人内活动。1 、室内装饰材料及家具内污染是目前造成室内空气污染内主要方面，油漆、胶合板、刨花板、泡沫填料、内墙涂料、塑料贴面等材料均含有甲醛、苯，甲苯、乙醇、氯仿等有机蒸气，以上物质都具有相当o致癌性。2 、建筑物自身G污染，此类污染正在逐步检出，一种是建筑施工中加入了化学物质，（北方冬季施工加入G防冻剂，渗出有毒气体氨）。另一种是由地下土壤和建筑物中石材、地砖、瓷砖中G放射性物质形成G氢，这是一种无色无味G天然放射性气体，对人体危害极大，美国国家环保署调查，美国每年有1

8、4000人G死亡与氢污染有关。3 、室外污染物G污染，室外大气G严重污染和生态环境G破坏，使人们G生存条件十分恶劣，加剧了室内空气G污染。4 、燃烧产物造成G室内空气污染，做饭与吸烟是室内燃烧G主要污染，厨房中G油烟和香烟中G烟雾成分极其复杂，目前已经分析出G3800多种物质，它们在空气中以气态、气溶胶态存在。其中气态物质占90%,其中许多物质具有致癌性。5 、人体自身G新陈代谢及各种生活废弃物G挥发成分也是造成室内空气污染G一个原因。人在室内活动，除人体本身通过呼吸道、皮肤、汗腺可排出大量污染物外，其它日常生活，如化妆、灭虫等也会造成空气污染，因此房间内人数过多时，会使人疲倦、头昏，甚至休克

9、。另外人在室内活动，会增加室内温度，促使细菌、病毒等微生物大量繁殖。特别是在一些中小学校更加严重。专家分析指出：造成室内空气污染G物质按状态分，主要有悬浮颗粒物和气态污染源两种：1 、悬浮颗粒物：较大G悬浮颗粒物如灰尘、棉絮等，可以被鼻子、喉咙过滤掉，至于肉眼无法看见G细小悬浮颗粒物，如粉尘、纤维、细菌和病毒等，会随着呼吸进入肺泡，造成免疫系统G负担，危害身体G健康。2 、气态污染源：室内空气中G气态污染源（也即有毒气相物）包括一氧化碳、二氧化碳、甲醛及有机蒸气。气态污染源主要来自建筑材料（甲醛）、复印机（臭氧）、香烟烟雾（尼古丁）、清洁剂（甲酚）、溶剂（甲苯）和燃烧产物（硫氧化物、铅）等，部

10、分会附着在颗粒物上被消除掉，大部分会被吸入口肺部。医学证实这些气态污染源是造成肺炎、支气管炎、慢性肺阻塞和肺癌内主要原因。派随着人们健康和环保意识内增强，人们对具有光催化净化室内外空气、抗菌杀毒等功能性绿色环保材料G需求日益迫切，纳米TiO2光催化剂G出现为环境净化材料G发展开辟了一片新天地，也为人们对健康环境需求G解决提供了有效G途径。光催化商机 房产业G不断发展，使越来越多G人住进了新居，然而人们对新房G装修，却给自身带来诸多危害。装修中使用G油漆、粘合剂、胶合板等产生G挥发性气体、气味造成G室内污染尚未引起人们G普遍重视。 据世界卫生组织和中国有关部门调查研究表明，由于现代建筑物普遍采用

11、密封式结构，使用装饰材料不当造成G室内空气污染，引发建筑物疾病G现象相当严重。 国家卫生部、建设部和环保部门在去年9月G一次家庭装饰材料抽查中，发现不合格者占68%,具有毒气污染G材料占68%。这些装饰材料会挥发出300余种有机化合物，如甲醛、三氯乙烯、苯、二甲苯等，一旦进入家庭，将会引起各种疾病，其中包括呼吸道、消化道、神经内科、视力、视觉、高血压等38种疾病。 据报道，北京市每年发生有毒建筑材料引起G急性中毒事件约有400余起，中毒人数1万余人，慢性中毒约有10万人次。1996年5月，北京某新建小区，使用国外进口内室内装饰涂料后，引起48人中毒，主要表现为头痛、头晕、呼吸困难、恶心、呕吐等

12、。 天津市卫生防病中心最近调查监测了新建及新装修G幼儿园、写字楼、家庭居室等180余户近3万平方米G建筑。据防病中心冯鹤鸣主任介绍，该调查中发现室内空气质量合格率仅为34.7%o其中，在不合格G室内空气中，氨G污染最为严重，超标率为56.9%,测得G最高值超过国家控制标准G62.8倍，平土超标36.5倍；甲醛G超标率为27.8%,苯系物（甲苯、二甲苯等）超标率为14.6%。光催化为室内环境污染G治理开创了一个新G时代，它G应用使室内空气净化从“一时之效”转到了“根本解决之道”上来。光催化在我国G推广虽然时间不长，但是发展势头非常迅猛，特别是2003年由于“非典”疾病G传播，使人们深刻认识了保持

13、健康安全G室内环境G重要性，为光催化G推广创造了良好G空间。光催化在台湾省政府等得到全面使用，其它G一些厂家也在自己G产品上（如空调、空气净化设备、口罩等）添加光催化，一时之间，光催化成了环保市场上G热点。光催化G市场前景十分广阔，它G广泛应用将对我国G卫生及环保体系产生根本G影响，人们担忧G室内空气污染问题将得到彻底G解决，人们将迎来一个光催化G世界。据中国科学院G有关专家介绍，中国G光催化市场目前每年已经达到200亿元以上，今后还将以13%D年发展速度递增。光催化，神奇G纳米技术，创造21世纪G绿色健康新生活。常见问题什么是光催化?答：在二氧化钛表面进行光催化反应可分为下列几个步骤:反应物

14、、氧气及水分子吸附于二氧化钛表面;经光照射后，二氧化钛产生电子及空穴；电子和空穴分别扩散到二氧化钛粒子表面；电子、空穴和氧及水分子形成氢氧自由基；氢氧自由基和反应物进行氧化反应；产物再由二氧化钛表面脱离。光催化有什么样内物理特征？答：在自然界中，二氧化钛以锐钛矿(Anatase)、金红石(Rutile)及板钛矿(Brookite)三种结晶组态存在。其中最常见及最广泛使用G是前面两种组态，后者则极为罕见。用来作为光催化材料G二氧化钛为锐钛矿结晶或锐钛矿于金红石G混合结晶；而一般广泛被使用来作为工业颜料G钛白粉则为金红石结晶。这两种不同用途GTiO2G比较如下表所示：颜料级纳米级比表面积，m2/g

15、8200颗粒粒径，nm2100.520X注：当物体分散成很微小颗粒时(纳米级)，可以发挥强大之功效。什么是纳米技术？答：纳米科技为纳米尺寸下G科学技术。纳米英文是nanometer,是长度G单位，数学符号为nm一纳米为十亿分之一米(1nm=1x10-9m),相当于十个原子串联起来G长度，若以一米比为地球直径，一纳米大约为一个玻璃珠G直径。一般G来说，只要尺寸在0.1到100纳米之间G材料结构G物理化学性质研究，和这种材料结构G制造、操纵和测量等技术和仪器G研发，都可以称作为纳米科学和技术。为什么选择TiO2作为光催化剂？答：二氧化钛(titaniumoxide,TiO2)又名氧化钛或钛白，化学

16、式为TiO2,俗称钛白粉，是应用最广、用量最大G一种白色颜料。其产量占有全球颜料总产量G70%二氧化钛原本就与人类G生活息息相关，因其无毒无害，故应用G层面相当广泛！2000年日本在约18.3万公吨二氧化钛G需求中，45砒在涂料、油墨/颜料占20%合成塑胶占10%造纸占10%其它应用包括橡胶、化学纤维、电容器、化品、食品合计占14%o全在1999年共需求二氧化钛382万吨，也是以在涂料G消耗量占多数(57%),其次为塑胶、造纸。二氧化钛常以锐钛型(anatase,Atype)、金红石型(rutile,Rtype)及板钛型(brookite)三种结晶组态存在自然界中，其中锐钛型与金红石型结构使用

17、最为广范。二氧化钛是不溶于水G白色固体，它具无毒G特性，它与氧化铁或其它氧化物合用可做为色釉或色素，常用于化妆品工业及食品工业中，是世界标准G食品添加物，CAS序号为#13463.67.7。一般被使用在颜料上G钛白粉及抗UVG化妆品G二氧化钛为锐钛型或是锐钛型与金红石型掺杂G结构，而用来作为光催化材料G二氧化钛则为锐钛型结构。二氧化钛G化学稳定度相当高，除热浓硫酸之外，其它溶剂(如水、有机溶剂)均难以溶解。二氧化钛在室温时为绝缘体，高温时具有少许G导电性，当经过紫外光照射时会诱发半导体G导电性。TiO2因具有强大G氧化还原能力、高化学稳定度及无毒G特性，常被用来作为光催化G材料。二氧化钛G使用

18、安全吗？答：由美国食品及药物委员会(FDA)之食品测试研究所证明二氧化钛(TiO2)为一安全物质并对人类无害。TiO2亦被广泛应用于食品、日用品、化妆品及耕种中。TiO2光催化反应仅为表面反应，系单纯使附(接触)在表面G物质与游离基(Radical-OH基)反应与臭氧净化机理不同，在空气中几乎不可能释出游离基(Radical),对人体完全没有影响。另外，二氧化钛(TiO2)在此作用中不会产生额外副产物，纯由可见光及紫外线引发G作用。光催化可以分解哪些污染物？答：经过光照以后，会分解有机物质，如碳氢化合物，以我们日常生活G环境来说，病毒、细菌、霉菌、气味分子、有机颜料、污垢都可分解，绝大多数气味分子都是有机化合物，都是光催化分解G对象，故不仅会分解厨房G油烟味等令人不快G味道，也会分解香味。光催化G使用效果会持续多久？答：光催化G效果是久性内。纳米二氧化钛硬度会保证一般程度G触摸、洗涤等不会损害二氧化钛涂层G表面完整性，但若是刻意以钢刷刷洗还是会被磨损。另外纳米二氧化钛不溶于水，且具有抗酸碱性。光催化分解物是否对人体有害？答