光触媒是一种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,它涂布于基材表面,在光线的作用下,产生强烈催化降解功能:能有效地降解空气中有毒有害气体;能有效杀灭多种细菌,并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理;同时还具备除臭、抗污等功能。
1972年,日本东京大学的本多建一教授和博士班学生藤岛昭发现,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”。
日本将类似这种可在光照下出现光催化效应的化学材料命名为“光触媒”。
国际学名
(Photocatalyst)= 光(Photo)+ 催化剂(catalyst)。
故也可以称光触媒为光催化材料。
光触媒在光的照射下,会产生类似光合作用的光催化反应,将空气中的水或氧气催化成氧化能力极强的羟基自由基(·OH)和超氧阴离子自由基(O2·)、活性氧(HO2·,H2O2)等具有极强氧化能力的光生活性基团,这些光生活性基团的能量相当于3600K的高温,具有很强的氧化性,
这些强氧化性基团可强效分解各种具有不稳定化学键的有机化合物和部分无机物,并可破坏细菌的细胞膜和凝固病毒的蛋白质载体。
光触媒材料主要有纳米TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2等,2000年以来又发现一些纳米贵金属(铂、铑、钯等)具有更好的光催化性能,但由于其中大多数易发生化学或光化学腐蚀,而贵金属成本则过高,都不适合作为家居净化空气用光催化剂。
在所有的光触媒材料中,纳米TiO2不仅具有很高的光催化活性,且具有耐酸碱腐蚀、耐化学腐蚀、无毒等优点,价格也适中,具有较高的性价比,因而市场上大多使用纳米二氧化钛作为主要原材料。
纳米二氧化钛(TiO2)是一种半导体,主要有锐钛型(Anatase),金红石型(Rutile)及板钛型(Brookite)三种晶体结构,其中:
板钛型晶体稳定性差,一般认为不具备光催化活性。
锐钛型晶体具有比金红石型晶体更强的光催化性能,耐候性和附着性也很好,纳米无机包覆稳定,市场价格高于金红石型晶体。
纳米氧化锌(ZnO)粒径介于1-100 nm之间,是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品,表现出许多特殊的性质,如非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等,利用其在光、电、磁、敏感等方面的奇妙性能,可制造气体传感器、荧光体、变阻器、紫外线遮蔽材料、图像记录材料、压电材料、压敏电阻、高效催化剂、磁性材料和塑料薄膜等。在橡胶、陶瓷、纺织、印染、国防工业领域具有广泛的应用。
纳米二氧化锆(ZrO2)呈高纯度白色粉末状,无臭、无味。低温时为单斜晶系,高温时为四方晶型。具有高的折射率(折射率2.2)和耐高温性。有良好的热化学稳定性、高温导电性和较高的高温强度和韧性,具有良好的机械、热学、电学、光学性质。其中HT-ZrO-01为单斜晶型,HT-ZrO-02为四方晶型。纳米氧化锆颗粒尺寸微小、是很稳定的氧化物,具有耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐高温的性能,可用于功能陶瓷和结构陶瓷,以及宝石材料。
常见问题
通风、炭包、净化器和专业治理怎么选?
四种方式定位不同:①通风是最基础、成本最低的方式,适合入住前长期执行,但对通风条件差的户型效果有限;②炭包适用于抽屉、柜子内部等局部小空间,需定期更换否则会反向释放;③空气净化器适合入住后做日常辅助维护,但要关注滤芯更换成本;④专业除甲醛治理适合新房急入住、污染超标严重或有孕妇婴幼儿等敏感人群的家庭,能从源头上降低甲醛释放量。常见建议是:入住前做专业治理 + 入住后坚持通风 + 搭配智能净化设备,三者互为补充最稳妥。
甲醛检测前需要关闭门窗多长时间?
根据GB/T 18883-2022《室内空气质量标准》,检测前应关闭门窗至少12小时,这是为了模拟日常居住状态下的污染物累积水平,得到更有参考价值的检测结果。如果是按GB 50325标准(工程验收),关闭门窗时间为1小时。建议在检测前不要做任何特殊处理——不额外通风、不开空气净化设备、不喷洒除醛产品,这样才能反映真实的室内空气质量。检测期间,室内温度和湿度也应处于正常居住范围,避免极端条件影响数据。
怎么判断一份室内空气检测报告是否可信?
看四个关键点:①报告首页是否有CMA标识和编号,没有的视为无效报告;②查编号是否能在CMA官网(cnca.gov.cn)查到对应的机构资质,确认有效期和检测能力范围;③看报告中的检测标准是否引用正确——家庭居住场景应引用GB/T 18883;④核实现场采样人员和报告签字人是否在检测机构的备案人员库中。另外注意:正规CMA报告会列出采样日期、采样点位、检测方法、仪器编号等信息,内容详细;模板化、信息不全的报告需警惕。
为什么治理后还要等几天才能检测或入住?
治理后需要一定时间完成反应和释放过程,同时让室内环境恢复到相对稳定状态。
这段时间主要用于:释放反应过程中产生的二氧化碳、通过通风降低湿度和残余气体、为第三方检测提供更真实的居住条件。一般建议 3–5 天通风后再进行 CMA 检测。