你對光觸媒的特性及應(yīng)用知幾分？

一、光觸媒的特性

• 環(huán)保無毒

光觸媒代表物質(zhì)是TiO2，其化學(xué)穩(wěn)定性高，且經(jīng)美國食品藥物管理局（FDA）認(rèn)可為安全物質(zhì)，對人體并無傷害，在食品、日常生活用品、化妝品、醫(yī)藥、養(yǎng)殖業(yè)中普遍采用。

• 消毒殺菌性

光觸媒吸收自然光后具有強(qiáng)吸收電子的能力，即強(qiáng)氧化性，能有效催化分解有害有機(jī)、無機(jī)物質(zhì)，也能消除細(xì)菌和病毒。例如，光觸媒能將室內(nèi)有害揮發(fā)性有機(jī)物甲醛、二氯苯、甲苯、二甲苯、TVOC等降解為無毒無害的小分子水和CO2。同時，也可以將細(xì)菌真菌釋放出的毒素分解及無害化處理。

• 永久性

光觸媒原液具有速干性的特性，涂于基材表面后即能速干并變成非水溶性物質(zhì)，10天內(nèi)便可達(dá)到相當(dāng)于鉛筆4H的硬度。在環(huán)境污染不嚴(yán)重的條件下，只要不磨損、不剝落，光觸媒本身不會發(fā)生變化和損耗。在光的照射下可以持續(xù)不斷的凈化污染物，具有時間持久、持續(xù)作用的優(yōu)點。但如果環(huán)境污染比較嚴(yán)重時，一些硫酸根和硝酸根離子會影響光觸媒的壽命和效果，出現(xiàn)失活現(xiàn)象，但是可以通過相關(guān)技術(shù)工藝恢復(fù)其活性。

• 超親水性

通常情況下，光觸媒涂覆表面與水有較大的接觸角，但經(jīng)紫外光照射后，與水接觸角減小到5°以下，甚至可達(dá)到0°，即水滴完全浸潤在光觸媒表面，顯示非常強(qiáng)的超親水性。停止光照后,表面超親水性可維持?jǐn)?shù)小時到一周左右，隨后慢慢恢復(fù)到照射前的疏水狀態(tài)。再用紫外光照射，又可表現(xiàn)為超親水性，采用間歇紫外光照射就可以使表面始終保持超親水狀態(tài)。

• 自凈性

經(jīng)光觸媒加工的表面，通過紫外線的照射后受到激發(fā)，可以把接觸的有機(jī)物分解掉，不僅起到殺菌作用，還能將有害物質(zhì)分解為無害小分子物質(zhì)。同時由于光照條件下表現(xiàn)出的超親水特性，當(dāng)灰塵落于光觸媒涂層上時，只需以清水清洗便達(dá)到潔凈表面的目的。

二、光觸媒的功效及應(yīng)用

• 空氣凈化

光觸媒受光照后產(chǎn)生羥基自由基，與空氣中的有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)后生成無毒的無機(jī)物，能有效分解甲醛、苯、氨氣等，將其轉(zhuǎn)化成H2O和CO2，氧化除去大氣中的氨氮化物、硫化物以及各類臭氣，起到空氣凈化的作用。實驗研究表明，光觸媒對空氣污染物的降解與其濃度有關(guān)，低濃度的甲醛可完全被光觸媒光催化分解為H2O和CO2，而在較高濃度時，則先被氧化成HCOOH等中間體，然后在分解成H2O和CO2。紡織品中或多或少都含有微量的甲醛或者其它有害物質(zhì)，經(jīng)過光觸媒處理后的不僅可以有效的降低甲醛等有害物質(zhì)的含量，而且紡織品在使用過程中也容易清洗。

傳統(tǒng)地板精油只是養(yǎng)護(hù)地板的作用，而通過添加光觸媒，制作成光觸媒木質(zhì)精油，實現(xiàn)了對地板保養(yǎng)的同時，還起到凈化空氣除甲醛的作用，尤其是當(dāng)?shù)匕逡姽庑院脮r，光觸媒作用更強(qiáng)。

• 抗菌材料

將光觸媒溶膠通過提拉、旋轉(zhuǎn)、噴涂、涂抹等方法覆著在建筑瓷磚的表面, 再經(jīng)過焙燒使之在瓷磚表面形成一層堅固的光催化劑膜。這種光催化瓷磚具有分解油污、殺菌滅菌等功能, 可以用于廚房、衛(wèi)生間的墻面。實驗測試結(jié)果表明，抗菌性陶瓷制品上的細(xì)菌生存數(shù)還不到普通陶瓷制品的1%。這種抗菌效果能有效防止處于陰暗潮濕、不易清潔的衛(wèi)生潔具(如大、小便器)上的細(xì)菌繁殖和生長，并能防止尿液結(jié)垢及惡臭味的產(chǎn)生，具有很大的市場潛力。

• 廢水處理

光觸媒在光照條件下可使水中的羥基、鹵代物、羧酸等物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)并逐步降解，最終變成無害小分子物質(zhì)。在太陽光照射下，采用納米TiO2負(fù)載的海泡石處理橄欖油廢水去除效率達(dá)80%。

抗紫外線產(chǎn)品

納米光觸媒具有很強(qiáng)的散射和吸收紫外線的能力，并將這種光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，因而具有抗紫外線及防止褪色、老化的功能。將納米光觸媒溶液加入到涂層劑中，用來對棉織物進(jìn)行涂層整理，可以得到抗紫外線良好的針織物。

瀝青在熱、氧氣、陽光等環(huán)境因素作用下會發(fā)生一系列揮發(fā)、氧化、聚合,導(dǎo)致其路用性能劣化。一般地區(qū)的太陽輻射影響有限，所以瀝青質(zhì)量控制中主要考慮熱老化，但對于青海、西藏等高海拔地區(qū),空氣稀薄，太陽輻射強(qiáng)烈，紫外線老化嚴(yán)重影響瀝青混凝土路面的使用壽命。納米 TiO2具有獨特的紫外線屏蔽功能，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能較大程度地改善聚丙烯等材料的耐老化性能，將納米TiO2摻入瀝青，能改善瀝青抗紫外線老化能力的影響。

TiO2 光觸媒尤其是對人體有害的中長波紫外線的吸收能力很強(qiáng)，并且可透過可見光，無毒無味，無刺激性，加之可以隨意著色，價格便宜，被廣泛應(yīng)用于防曬化妝品中。

• 自清潔鍍膜

陽光照射后的 TiO2 薄膜表面具有很好的潤濕性，具有良好的光誘導(dǎo)超親水性，TiO2 的這種親水性與光催化性使有機(jī)污物和無機(jī)污物均不容易附著在鍍膜表面，并在自然雨水的沖刷下清洗表面。有光誘導(dǎo)親水性作為提升，再借助于 TiO2 的光催化性才使負(fù)載有 TiO2薄膜的鍍膜具有自清潔的性能。

光觸媒TiO2應(yīng)用于汽車玻璃，可有效防止雨天結(jié)霧、掛珠，保持后視鏡及前窗玻璃的干凈明亮，有利于汽車安全駕駛。TiO2經(jīng)特殊處理后濺鍍于玻璃上并形成薄膜，使具有防霧功能。當(dāng)玻璃遇水且接受光源時，表面不結(jié)水滴而形成水膜，且在玻璃干燥后不會造成水痕。

• 疾病治療

光催化最新的應(yīng)用是用于疾病治療，并且藤島昭研發(fā)的光催化捕蚊器更是已經(jīng)在瘧疾肆虐的地區(qū)開始使用。