光触媒对人是否有毒?
光触媒无毒。
随着人们对环境卫生要求的不断提高,一种新的消毒杀菌方法越来越被人们关注,那就是光触媒技术。光触媒是一种在光参与下发生反应的催化剂,由于光触媒本身不参加物质反应,没有毒性,目前世界上很多国家在消毒杀菌方面正不断研究并在很多领域运用这一技术。
光触媒原料对人体无害。光触媒由光和触媒两部分组成,光可以是自然光或者普通灯光,触媒是指氧化钛或者二氧化钛粒子。与传统消毒杀菌方法相比,光触媒技术具有很大的优势。
研究表明,二氧化钛在光的作用下能产生具有特殊氧化能力的电子对,它能把有机物彻底氧化为二氧化碳和水。也就是说,利用照射光线时产生的强氧化性,就能分解细菌、气味和污物等。
美国食品与药品管理局(FDA)曾做过认定,二氧化钛对人体绝无伤害,其作为添加剂被广泛用于食品、化妆品中。由于光触媒本身不因化学反应产生变化或破坏本体结构,所以其使用和效果持续时间可达5年以上。
扩展资料
光触媒的应用
1、目前,日本和欧美许多厂家应用各自的技术,把氧化钛制成粉末、溶液、涂料、颗粒、薄膜等各种形态的材料,开发出各种环保产品,如抗菌瓷砖、防污建材以及水质净化、食品保鲜器具。
2、“光触媒”技术在日本被成功应用于汽车抗菌净化处理上。公交车和采血车的交叉感染很严重,车内喷涂“光触媒”后,可防止因乘客或献血人员的频繁流动造成病菌的交叉感染。在日本,凡是使用“光触媒”处理后的车辆,在5年内不必再做其他消毒工作。
3、医院内容易引起交叉感染,最适合在内部装修上应用光触媒涂料,但由于氧化钛具有强分解性,有可能对底材造成损害。因此为了保护底材,要先涂一层底漆,再涂氧化钛粒子和粘合剂的混合液,最少需要刷2遍。而日本一家公司最近开发了一种新型光触媒涂料,只需刷一遍即可。
参考资料来源:人民网-光触媒,消毒1次管5年(生活中的科技)
大家知道,日本现在很干净,被人称作是“亚洲的瑞士”,我们看到他们的街道、房屋都是窗明几净,有的时候在日本工地,你能看得到他们的建筑工地模板都很新,混凝土墙面也都像有光泽似的,建造出的房屋,就算过了十年也还能维持原来的模样,这是为什么呢?我们一起来看看。
一、维护方便的金属钢板
这应该是日本比较常见的房屋,能看到银灰色的镀铝锌钢板与清水混凝土相结合,在阳光下,明暗变化明显,让建筑变得更加有厚重感。
这种金属钢板是日本较为常见的外墙材料,它除了外观上更美观之外,还有个好处就是方便维护,镀铝锌钢板和热浸镀锌钢板免维护、免保养,几乎成了家居住宅的必然选择,铺设方式也多,但铺设方式决定着防水程度,大家知道日本雨水是很丰富的。
像这种“一”字形铺贴法,纹理和外观看着十分舒适,是其中一种方式。
二、高性能涂料
外墙的性能与外墙涂料脱不开干系。
我们看到他们外墙风吹雨打十二年,还能保持的和新的一样,其实不是因为常常清洁,而是因为外面涂上了特殊的外墙涂料。
比较出名的一种叫光触媒涂料,这个涂料具有亲水性。在清水混凝土或者瓷砖外墙涂上一层,不仅可以净化空气,更能自我清洁,通过紫外线分解污垢,再被雨水冲刷掉。
油脂类的污垢、灰尘、霉菌、青苔、有色液体......所有的脏东西它都能分解,最重要的是,它形成的保护层,不会造成墙面明显褪色。
你甚至可以将它们涂在玻璃面上,像是一些后期很难打理的位置,能让之后的维护变得超级简单。
难怪走在日本街头,都看不周围的污垢。
这就不像国内的建筑外墙,经历个十年,周围就开始发霉、变黑,甚至有的还会墙面脱落、开裂。
当然,这种涂料的费也不便宜~
三、玻璃方砖
能看到,日本建筑中,玻璃的应用很广泛。墙壁厚重、坚固,木质栅格柔和、透明,而玻璃在其中起到了折中的效果。
玻璃做成方砖,既有厚重感,又因其中透明而不乏通透感。
加上玻璃方砖的额内部是中空的,在隔热和隔音效果方面显著,而且防盗的效果与普通砖墙也是不相上下的。
新式住宅很喜欢用这类手法,除了透明的玻璃,他们还有一种乳白的半透明状玻璃砖,它的样子和日式纸门的样式相似,所以在效果上,能够取代过去的日式推拉门,有种传承的感觉。
它除了本身的造型独特的优势之外,再配合室内光线,能营造出让人深刻的画面,一下就抓住外面的人的视觉焦点。
四、窗饰
我们现在的建筑特色就是窗户开的比较大,像平层、复式一般都会用落地窗。
而作为空间面积较大的一部分,除了添加作为功能型的窗饰(窗帘、百叶窗等)之外,在设计上也不可小觑。
在日本,如果户主想要选择百叶窗,设计师会根据它的用途和使用目的,从样式、颜色、款式中选择最适合的一款作为造型。
不仅如此,在窗帘盒的配置上也必须根据留出的宽度、深度和窗帘的厚度,再配合具体的设计结构,做好施工。
他们把百叶窗视同家里的挂画、家居,在百叶窗的材质和颜色,与空间上的平衡中会细细斟酌。
很多人家会在窗帘盒上再设置一个间接照明的灯条,当外面的自然光穿过玻璃透过来时,在经过这条照明灯后,光线会变得更加柔和,这样的处理方式会让室内空间更具特色。
这类纵向的百叶窗,它们垂直线条会显得空间层高更高,而木质的窗片也更加温馨。
总结:综上所述,日本的建筑风格之所以会让人眼前一亮,少不了他们对于建筑的细心。不管是收纳还是装饰上,只要多些用心,都能处理得很好的。
今天的内容就到这了,不知道他们对于建筑的见解对你有无启发呢?
说起去除甲醛大伙儿可能对光触媒都不是很陌生,不知道你清不清楚光触媒不仅能够有效的催化分解甲醛,在除菌方面也是一把好手,在室内甲醛治理这个行业里,光触媒指的是纳米二氧化钛,也就是钛白粉直径实在一百纳米以下的物质,肉眼看上去是一种白色松稀的粉末,具有抑菌自清洁和催化分解的作用,同时也比较耐老化,可用在化妆品和油漆涂料之中,而且最近比较火爆的新能源汽车所用到的电池之中也是会用到钛白粉的,那么光触媒纳米二氧化钛是如何来去除甲醛的呢?接下来就带我们来看一下!
首先,我们先简单的介绍一下光触媒,它是现目前国际上公认的一种治理室内空气污染最为理想的材料,但是室内的光照情况会影响到光触媒去除甲醛效果的,要是室内的光线比较充足,光照时间比较长的情况下,这样光触媒去除甲醛的效果就会好很多。
其次,我们再来说一说光触媒的光催化作用,纳米二氧化钛也是光触媒的别名,这是由于它自身的光催化作用而命名的,具体的原理说起来过于复杂,简单的说就是通过光触媒和光的反应来破坏甲醛分解结构的,从而会把甲醛转化为二氧化碳和水,而且光触媒自身也不容易被消耗,所以就能够确保长久有效的去除甲醛。
最后,把光触媒均匀的雾化喷涂在装修材料和家具和污染源的表面,等到干燥之后就会产生一层薄膜,在光照的作用下就能够起到催化分解甲醛等有害物质的作用了,这样就能够有效的减少室内空气之中的甲醛等有害气体了,同时还能够消灭多种细菌,另外还有除异味和抗污的作用。
以上我们详细的向大家说明了光触媒除甲醛这个东西,希望能够帮助到大家,从文章中我们知道了光触媒去除甲醛有很多的优点,而且光触媒去除甲醛这一点也是大家公认的,但不是每家每户都有良好光照条件的,所以国内的除甲醛公司对于光触媒进行了改良,改良后的光触媒在可见光,也就是把室内的灯光都打开就能够有效的催化分解甲醛了,也就是纳米光触媒!
据三棵树销售人员介绍,该款漆采用纳米光触媒技术,能够吸附分解甲醛, voc、重金属、苯等含量都是0,具备所有漆的好处。然而对于该漆采用了怎样的太空技术及能否提供产品的检验报告,她只坦言“因为上天了”,并最终未能提供产品的检测报告。如今,随着人们对环保、健康的重视,家具建材市场也越发流行环保产品,一些商家便常用“零甲醛” “零污染”做宣传,然而,业内外对于“零甲醛”一说存在争议。中国室内装饰协会副会长、中国室内环境监测工作委员会秘书长、国家室内环境与室内环保产品质量质检中心主任宋广生就表示,“零甲醛”没听说过。只要是乳胶漆都含有有害物质,只是含量大小的问题。至于VOC,此前中国建筑材料检验认证中心副总经理汤跃庆曾表示,常规的涂料是有机无机混合材料,既然存在大量的有机物质——合成树脂乳液,就必然存在有机挥发物VOC,而非人为添加VOC问题。
光触媒是光+触媒的合成词,为日文舶来词,中文意思为光催化剂,代表性的一类具有光催化功能的产品,有抑菌、除臭、自清洁、净化空气等广泛用途,但用于除甲醛是咱们中国的一个特例。光触媒反应的基本原理是在紫外线的照射下,二氧化钛作为催化剂,能让氧气与甲醛等有机物发生反应,把有机污染物分解成无污染的水和二氧化碳。很多除甲醛公司上门除甲醛,现场喷的产品烟雾缭绕,很多是这类光触媒。
在理论上,光触媒不仅可以降解甲醛,还能催化分解氨、TVOC等污染物,也就是说它不仅能除有害气体,还能降低异味(这个是它本有的功能之一)。听起来光触媒除甲醛很厉害对不对?光触媒在2003年左右由日本引入我国至今,业内外对其效果却褒贬不一,这是为什么呢?
这是因为光触媒催化反应的条件是紫外线,足够的紫外线是发挥效果的前提。而现在的建筑都是节能环保建筑,包括住宅、办公楼、酒店等建筑,玻璃镀膜、上色,可以将90%以上的紫外线挡在窗外,室内几乎已经没有什么紫外线了(人造紫外线光源除外),前提条件不能满足,这是光触媒在室内无法正常发挥作用的主要原因。
冷触媒:一类无需紫外线光源也可以净化空气的催化剂产品触媒有光触媒、冷触媒(也有翻译为自然触媒的)之分,冷触媒是不需要光、热等反应条件,在有光和无光条件都具有催化剂的功能与作用,突破了光触媒的条件限制,也称无光触媒。触媒净化因子就是一款2000年从日本引进开发的冷触媒产品,在常温常压下即可催化空气中的氧气与甲醛、氨气、TVOC等污染物反应,反应生成物为水和二氧化碳,不会产生二次污染。相比于光触媒,触媒净化因子这类冷触媒有更广泛的应用场景,限制条减少,能发挥更大的净化作用。
触媒类甲醛清除剂适用于短期、轻度污染催化剂类产品发挥作用是有时效的,因此触媒净化因子不需要长期附着在家具或墙面上。另外消费者应该知道的更重要的一点是,所有的催化剂类产品都不能解决长期甲醛污染源人造板家具释放的甲醛。如果只是想解决刚装修完的室内污染,比如墙漆涂料、壁纸胶、窗帘等短期污染源释放的甲醛,或者室内异味,当然可以选择触媒类产品。这些污染源释放污染的周期是短暂的,并不需要产品长期发挥作用,而且催化剂类产品也做不到长期起作用。
而装修用的人造板及含有人造板的家具这样的长期甲醛污染源,其甲醛释放周期长达3-15年,并非触媒这类催化剂类产品能解决的。治理长期释放甲醛的人造板家具,需要用“人造板甲醛清除剂”,这就是另外的话题了。总之,在选择甲醛清除剂时,要根据居室污染情况而定,选择合适的,更好地解决装修污染问题。
含有光触媒类材料的涂料,可以净化空气,杀死空气中的病菌真菌等;
含有银粒子的涂料,可以净化空气,银粒子能杀灭细菌。
催化剂可以在自身不消耗的情况下加速化学反应和/或提高反应的选择性。与非催化相较,催化反应通过优化反应路线,能更有效地利用反应物和控制副反应的生成,催化剂已被广泛应用于能源生产、转换或存储以及环境保护、合成新药等催化反应中 。1972 年,日本学者 Fujishima 和 Honda 发现,TiO2 单晶在光的照射下能将水分解成氧气和氢气。自此以来,半导体光催化剂引起了学界的广泛关注,高效半导体光催化剂的研制取得了长足的进步,并被广泛应用于太阳能电池、环境保护等方面。其中,TiO2 因其具有廉价高效、环境友好、耐化学和光化学腐蚀等优点,一直以来均是半导体光催化领域的重点研究对象。上面这段话是不是不那么容易理解,没关系,在进入神奇的光触媒世界之前,为了便于大家理解,我们先科普几个概念。
催化剂:
催化剂又称为触媒,可以在自身不消耗的情况下加速化学反应和/或提高反应的选择性,应用于环境科学中具有无损耗、持久有效等特点。
光触媒
光触媒是一种以具有光催化功能的半导体材料,即在有光环境下它是一种催化剂,但在无光环境下,将失去催化能力。它能在光照射下产生强氧化性的物质(如羟基自由基、氧气等),并且可用于分解有机化合物(甲醛、苯、TVO等、部分无机化合物、细菌及病毒等,同样具有无损耗、持久有效等特点。
光电子空穴对
提到将光触媒的催化原理,不得不涉及半导体的能带理论,但它枯燥、乏味又难懂,在这笔者只能去尽量做简单的解释。半导体光催化剂的能带不连续,在价带(VB)和导带(CB)之间存在禁带。当入射的光子能量匹配或超过半导体的带隙能量(Eg)时,处于价带中的电子被激发到导带上,从而在导带产生高活性电子(e-), 价带上则生成带正电荷的空穴( h+)。
或许这个概念不好理解,但简单来讲,光触媒需要起作用,必须生成光电子-空穴对,这就有赖于你给什么样的光去激发它。并不是所有的光都能使其生成光电子空穴对,如果吸收光的频率不够(光的波长越短,频率越高),就无法让光电子突破禁带,从而放飞自我。
光催化原理
光触媒产生的光生电子(e-)与氧气结合生成O2-,空穴夺取OH-的自由电子结合生成HO·(氢氧根自由基),这些性质活泼的产物可降解空气中的大部分挥发性污染物,并灭杀病菌。
光触媒等于二氧化钛?
那么,光触媒可以和二氧化钛(TiO2)划等号吗?答案是不可以,他们集合和子集的关系,简单来说,光触媒包括二氧化钛,但不仅仅是二氧化钛,只不过二氧化钛是其中的典型代表而已。常用的光触媒材料主要为N型半导体材料,具有禁带宽度低等特点,包括TiO2 、 ZrO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2和一些纳米贵金属铂、铑、钯等,但由于其中大多数易发生化学或光化学腐蚀,或者成本过高,都不适于日常应用。常用的光触媒半导体材料为二氧化钛。
光催化剂g-C3N4制备工艺流程图
二氧化钛都能用作光催化材料?
当然,这个答案也是否定的。二氧化钛在自然界中是一种白色固态氧化物,俗称钛白粉。二氧化钛具有无毒、不透明性好、光亮度极佳和粘附力强的特性,工业中被广泛用作无机颜料。二氧化钛作为n型半导体,由于其原子排列不同,主要有锐钛型、金红石型和板钛型三种结晶形态。由于晶体结构不同,锐钛矿、金红石和板钛矿有不同物理化学性质。
板钛型的结晶形态属于斜方晶系八面体结构,是一种亚稳相,其格结构并不稳定,在高温中容易转化为金红石。因此,板钛型研究价值很小。锐钛型和金红石型都属于四方晶系。相比于锐钛型,金红石型原子排列更紧凑,折射率更高,因此呈现更高的分散光线能力。因此,在工业生产中金红石型是非常重要的白色涂料之一。锐钛型光催化活性相比前两种晶体材料会更好,在光催化降解以及制氢等领域有广阔的应用前景。
光触媒有哪些材料特性?
1. 环保无毒:光触媒代表物质是TiO2,其化学稳定性高,且经美国食品药物管理局(FDA)认可为安全物质,对人体并无伤害,在食品、日常生活用品、化妆品、医药、养殖业中普遍采用。
2. 消毒杀菌性:光触媒吸收自然光后具有强吸收电子的能力,即强氧化性,能有效催化分解有害有机、无机物质,也能消除细菌和病毒。例如,光触媒能将室内有害挥发性有机物甲醛、二氯苯、甲苯、二甲苯、TVOC等降解为无毒无害的小分子水和CO2。 同时,也可以将细菌真菌释放出的毒素分解及无害化处理。
3. 永久性:光触媒原液具有速干性的特性,涂于基材表面后即能速干并变成非水溶性物质,10天内便可达到相当于铅笔4H的硬度。在环境污染不严重的条件下,只要不磨损、不剥落,光触媒本身不会发生变化和损耗。在光的照射下可以持续不断的净化污染物,具有时间持久、持续作用的优点。
4. 自净性:经光触媒加工的表面,通过紫外线的照射后受到激发,可以把接触的有机物分解掉,不仅起到杀菌作用,还能将有害物质分解为无害小分子物质。同时由于光照条件下表现出的超亲水特性,当灰尘落于光触媒涂层上时,只需以清水清洗便达到洁净表面的目的。
光触媒这么牛叉,就没有缺点吗?
光触媒当然也有其使用局限性,主要体现在以下几方面:
1. 无光不分解
所谓的光触媒,顾名思义,一定要有光的参与,才能令其发生作用,所以其使用场景也会相对首先,对于无光和暗光环境,其效果将会大打折扣。
2. 光电子空穴对容易复合
在催化反应中光电子空穴对起到非常重要的作用,污染物降解、光催化消毒等都源于光电子空穴对的生成。然而光生电子和空穴的激发态是不稳定的,可以很容易地重新复合。光激发产生的光生载流子的复合率高,是导致量子效率低下的主要原因之一。通常情况下,二氧化钛的量子产率低(4%),最高不超过10%,因此大大限制了其使用的效能。
3. 光能利用率低
当前, TiO2光触媒对太阳光能量利用率低,只能吸收太阳光中的紫外线,而太阳光中紫外线仅占5-7%,因此,其使用场景受限较大,通常还需要高压汞灯、紫光灯、紫外线灯等照明手段辅助,其能耗高且操作不方便。
4. 材料的团聚现象