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光触媒基本知识室内空气净化用光触媒课件

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光触媒基本知识室内空气净化用光触媒课件_第1页
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广州市奥因环保科技有限公司1光触媒基本知识光触媒基本知识广州市奥因环保科技有限公司2l光触媒是一种以纳米级(锐钛型)二氧化钛为主光触媒是一种以纳米级(锐钛型)二氧化钛为主体的、具有光催化功能的半导体活性材料的总称,体的、具有光催化功能的半导体活性材料的总称,是当前世界上空气净化及污水处理最为理想的材是当前世界上空气净化及污水处理最为理想的材料之一l光触媒在某种特定情况下,通过一定能级光的照光触媒在某种特定情况下,通过一定能级光的照射后,产生氧化能力极强的氢氧自由基,有效地射后,产生氧化能力极强的氢氧自由基,有效地降解空气中有毒有害物质及杀灭多种微生物降解空气中有毒有害物质及杀灭多种微生物广州市奥因环保科技有限公司3什么是纳米什么是纳米l纳米是一种长度单位它和我们所熟悉的米、毫米、微纳米是一种长度单位它和我们所熟悉的米、毫米、微米一样,是长度计量单位一纳米等于米一样,是长度计量单位一纳米等于1010的负的负9 9次方米;次方米;也就是说,也就是说,1 1纳米只有纳米只有1010亿分之一米;亿分之一米;1 1纳米相当于纳米相当于1010个个氢原子排列在一起的长度;约为人的头发直径的几万分氢原子排列在一起的长度;约为人的头发直径的几万分之一。

之一l通称纳米并不是指通称纳米并不是指1 1纳米纳米尺度目前仍有不同的说法,纳米纳米尺度目前仍有不同的说法,约有三种尺度:一是约有三种尺度:一是10105050纳米、二是纳米、二是20206060纳米、三纳米、三是是30305050纳米广州市奥因环保科技有限公司4什么是纳米技术什么是纳米技术所谓纳米技术,是指在纳米的尺度里,研究电子、原子和所谓纳米技术,是指在纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术科学家们在研分子内的运动规律和特性的一项崭新技术科学家们在研究中发现:任何物质在颗粒大小进入到纳米的尺度范围时,究中发现:任何物质在颗粒大小进入到纳米的尺度范围时,其性质都会发生质的变化而利用这种特性制造具有特定其性质都会发生质的变化而利用这种特性制造具有特定功能的材料和设备的技术,就称为纳米技术功能的材料和设备的技术,就称为纳米技术纳米技术包括纳米结构技术和纳米材料技术两部分,纳米纳米技术包括纳米结构技术和纳米材料技术两部分,纳米结构技术是纳米技术中的高技术,虽然突破连连,但还没结构技术是纳米技术中的高技术,虽然突破连连,但还没有实际应用但纳米材料技术,却被广泛应用。

有实际应用但纳米材料技术,却被广泛应用广州市奥因环保科技有限公司5什么是光催化纳米材料什么是光催化纳米材料材料有很广的含义纳米材料也有很多种这材料有很广的含义纳米材料也有很多种这里指的是带有功能性的半导体材料,而这种材里指的是带有功能性的半导体材料,而这种材料的尺寸,达到通称的纳米级(料的尺寸,达到通称的纳米级(101050nm50nm)以)以后,就叫光催化纳米材料后,就叫光催化纳米材料广州市奥因环保科技有限公司6光催化纳米材料的特性光催化纳米材料的特性一般普通纳米材料只是精细而已,而我们这里一般普通纳米材料只是精细而已,而我们这里指的纳米材料,是一种带有半导体功能的纳米指的纳米材料,是一种带有半导体功能的纳米材料当功能材料达到纳米级时,不但比表面材料当功能材料达到纳米级时,不但比表面积大幅增大,更重要的是分子结构、物质的物积大幅增大,更重要的是分子结构、物质的物理、化学性质会发生变化,这样它的功能就会理、化学性质会发生变化,这样它的功能就会发生突变发生突变广州市奥因环保科技有限公司7光催化在处理空气中的几点优势光催化在处理空气中的几点优势l通过一定能量的光照射到其表面以后,能够激发并最终通过一定能量的光照射到其表面以后,能够激发并最终产生产生OHOH,在理论上是成立的、公认的。

在理论上是成立的、公认的l经测定,这种经测定,这种OHOH的氧化能力在目前所发现的氧化物中,的氧化能力在目前所发现的氧化物中,排行第二虽然仅次于氟,但氟有毒,不能使用因此,排行第二虽然仅次于氟,但氟有毒,不能使用因此,实际上它是可用的氧化物中,氧化能力最强的实际上它是可用的氧化物中,氧化能力最强的lOHOH的氧化具有无选择性的特点,它对降解所有有机物以的氧化具有无选择性的特点,它对降解所有有机物以及除臭、杀菌、灭菌,都有很好的效果及除臭、杀菌、灭菌,都有很好的效果广州市奥因环保科技有限公司8光催化在处理空气中的几点优势光催化在处理空气中的几点优势l随着研究的不断深入,尤其是对光触媒卓有成效的改性随着研究的不断深入,尤其是对光触媒卓有成效的改性研究以后,不仅氧化效果大大提高,而且对光的能量的研究以后,不仅氧化效果大大提高,而且对光的能量的要求逐步降低换句话说,在可见光的情况下,都有可要求逐步降低换句话说,在可见光的情况下,都有可能实现光催化氧化能实现光催化氧化l光催化氧化应用,安全无毒、成本低、应用面广、使用光催化氧化应用,安全无毒、成本低、应用面广、使用寿命长,这些优势是其它方法不可比拟的。

寿命长,这些优势是其它方法不可比拟的l无污染,降解后的生成物是无污染,降解后的生成物是COCO2 2和和H H2 2O Ol光催化剂本身不参加反应,理论上可以长期使用光催化剂本身不参加反应,理论上可以长期使用广州市奥因环保科技有限公司9光催化的研究历史、发展现状和未来发展光催化的研究历史、发展现状和未来发展19721972年初年初,Fujishima,Fujishima(英文名,日本名为藤岛(英文名,日本名为藤岛昭)在实验中发现光催化效应昭)在实验中发现光催化效应3030多年来多年来,面对面对这一新技术、新领域,世界各国竞相研究,大致这一新技术、新领域,世界各国竞相研究,大致可分为可分为3 3个阶段:个阶段:第一阶段,理论探索,尤其对光催化反应机理的探索;第一阶段,理论探索,尤其对光催化反应机理的探索;第二阶段,实验研究;第二阶段,实验研究;第三阶段,逐步走向应用第三阶段,逐步走向应用广州市奥因环保科技有限公司10什么是光触媒什么是光触媒l光触媒光触媒PhotocatalystPhotocatalyst是光是光Photo=LightPhoto=Light+触媒触媒(催催化剂化剂)Catalyst)Catalyst的合成词的合成词,是一类以二氧化钛是一类以二氧化钛(TiOTiO2 2)为代表的具有光催化功能的半导体材料)为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称,主要成分是本身无毒无害的二氧化钛。

的总称,主要成分是本身无毒无害的二氧化钛l简而言之,光触媒即是光催化剂而光触媒仅仅简而言之,光触媒即是光催化剂而光触媒仅仅是日本人对光催化剂的叫法是日本人对光催化剂的叫法广州市奥因环保科技有限公司11什么是光触媒什么是光触媒l所谓催化剂就是用于降低化学反应所需的能量,促使化学所谓催化剂就是用于降低化学反应所需的能量,促使化学反应加快速度,但其本身却不因化学反应而产生变化的物反应加快速度,但其本身却不因化学反应而产生变化的物质光触媒顾名思义是以光的能量作为化学反应的能量来质光触媒顾名思义是以光的能量作为化学反应的能量来源,利用二氧化钛作为催化剂,加速氧化还原反应,使吸源,利用二氧化钛作为催化剂,加速氧化还原反应,使吸附在表面的氧气及水分子激发成极具活性的氢氧自由基及附在表面的氧气及水分子激发成极具活性的氢氧自由基及超氧负离子这些氧化力极强的自由基,几乎可降解所有超氧负离子这些氧化力极强的自由基,几乎可降解所有对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质,使其迅速对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质,使其迅速降解为稳定且无害的物质(水、二氧化碳),以达到净化降解为稳定且无害的物质(水、二氧化碳),以达到净化空气、杀菌、防臭的功用。

空气、杀菌、防臭的功用广州市奥因环保科技有限公司12光催化反应机理光催化反应机理当一定能级的光(紫外光),照射到担当一定能级的光(紫外光),照射到担载在某一材料上面的光触媒时,如果其载在某一材料上面的光触媒时,如果其能级大于该光触媒的能量参数时,会激能级大于该光触媒的能量参数时,会激发产生电子飞跃,形成氧化能力很强的发产生电子飞跃,形成氧化能力很强的空穴或称之为氢氧自由基空穴或称之为氢氧自由基(OH)OH),能无选,能无选择性地把空气或水中的有毒有害有机物,择性地把空气或水中的有毒有害有机物,彻底降解为彻底降解为COCO2 2和和H H2 2O O,同时将细菌杀灭同时将细菌杀灭广州市奥因环保科技有限公司13光催化的功能光催化的功能l降解有毒有机物降解有毒有机物 能无选择性地把空气或水中的有毒有机物,彻底降解为能无选择性地把空气或水中的有毒有机物,彻底降解为CO2和和H2O,同时将,同时将细菌杀灭细菌杀灭l杀菌杀菌 能快速、彻底杀灭细菌,对一般消毒剂有抗性的病毒微生能快速、彻底杀灭细菌,对一般消毒剂有抗性的病毒微生物也能彻底分解这里指的彻底杀菌,是由于细菌本身是物也能彻底分解这里指的彻底杀菌,是由于细菌本身是蛋白质,是可完全氧化成蛋白质,是可完全氧化成H H2 2O O和和COCO2 2。

l除臭除臭 对各种臭味物质有强力氧化消除作用,从而迅速消除异味对各种臭味物质有强力氧化消除作用,从而迅速消除异味.广州市奥因环保科技有限公司14光催化的功能光催化的功能l亲水防污亲水防污 光触媒涂膜由于富有羟基(光触媒涂膜由于富有羟基(OHOH基),具有非常高的亲水性基),具有非常高的亲水性因为污染物之所以能牢固地黏附在物体表面,其粘结力来因为污染物之所以能牢固地黏附在物体表面,其粘结力来源于有机物而光催化能无选择性地降解有机物,所以它源于有机物而光催化能无选择性地降解有机物,所以它能有效破坏其粘结力失去粘结力污染物无法黏附在物体能有效破坏其粘结力失去粘结力污染物无法黏附在物体表面l吸收紫外线吸收紫外线 好的光触媒对紫外光有很好的吸收效果好的光触媒对紫外光有很好的吸收效果l防静电功能防静电功能 光触媒属于半导体材料,具有良好的防静电、抗辐射功能光触媒属于半导体材料,具有良好的防静电、抗辐射功能广州市奥因环保科技有限公司15光触媒实现功能需具备那些必要条件光触媒实现功能需具备那些必要条件l光触媒应该具有吸收光的能力光触媒应该具有吸收光的能力 也就是说光触媒的使用,必须在任何载体的表面上生也就是说光触媒的使用,必须在任何载体的表面上生成,而且形成的表面越大,功能也越强。

成,而且形成的表面越大,功能也越强l光能必须大于光触媒本身固有的能级,才能光能必须大于光触媒本身固有的能级,才能实现激活实现激活 也就是说光触媒的使用,他对光的要求必须大于本身也就是说光触媒的使用,他对光的要求必须大于本身对光能的要求,而且光能越强,他的功能越大对光能的要求,而且光能越强,他的功能越大广州市奥因环保科技有限公司16光触媒实现功能需具备那些必要条件光触媒实现功能需具备那些必要条件l激活所产生的电子不被复合才能最终生成空穴或称之激活所产生的电子不被复合才能最终生成空穴或称之为为OH 也就是说光触媒在使用时,除了以上两个条件之外,必也就是说光触媒在使用时,除了以上两个条件之外,必须有符合于光触媒本身的源源不断光能,才能更有效须有符合于光触媒本身的源源不断光能,才能更有效的得到光催化持续效果的得到光催化持续效果l飞跃出来的电子要有转移的通道飞跃出来的电子要有转移的通道也就是说光触媒在使用时,除了以上三个条件之外,必须也就是说光触媒在使用时,除了以上三个条件之外,必须增强空气的流通,而且空气的碰击面越大,他的效果增强空气的流通,而且空气的碰击面越大,他的效果就更加明显就更加明显广州市奥因环保科技有限公司17光触媒的应用光触媒的应用l空气处理空气处理 l水处理水处理 l应用在与传统产品结合应用在与传统产品结合 l此外,光触媒还可广泛应用到其他方面,如漱此外,光触媒还可广泛应用到其他方面,如漱口药水、牙膏、口香糖、各类仪器的镜头、玻口药水、牙膏、口香糖、各类仪器的镜头、玻璃幕墙、清洁杀菌液、蔬菜保鲜袋、花草树木璃幕墙、清洁杀菌液、蔬菜保鲜袋、花草树木处理以及外墙处理等。

处理以及外墙处理等广州市奥因环保科技有限公司18和其他净化产品相比,光触媒有什么优势和其他净化产品相比,光触媒有什么优势l安全安全 常温条件下就可反应,能耗小,不易着火最终产物是二氧化常温条件下就可反应,能耗小,不易着火最终产物是二氧化碳和水等无机无害小分子,对人体无害碳和水等无机无害小分子,对人体无害l彻底彻底 光触媒分解空气中各种有害有机物,解决了传统空气净化方法光触媒分解空气中各种有害有机物,解决了传统空气净化方法存在的二次污染问题存在的二次污染问题l高效高效 在所有的氧化物中除有毒的氟(在所有的氧化物中除有毒的氟(F F)以外,其氧化能力是最强)以外,其氧化能力是最强的,因此可以在很短的时间内完成降解功能的,因此可以在很短的时间内完成降解功能l持久持久 因为二氧化钛很稳定,只起催化作用,本身不损失,所以从理因为二氧化钛很稳定,只起催化作用,本身不损失,所以从理论上来讲光触媒可以长期发挥作用论上来讲光触媒可以长期发挥作用广州市奥因环保科技有限公司19光触媒的寿命光触媒的寿命l光触媒光触媒(TiOTiO2 2)因其本身很稳定,且不因其本身很稳定,且不参加反应,因而本身不会损失科技界参加反应,因而本身不会损失。

科技界普遍认为,正常情况下使用寿命在普遍认为,正常情况下使用寿命在1010年年以上广州市奥因环保科技有限公司20光触媒的失活光触媒的失活l所谓失活是指其活性的衰减直至最后不再具有所谓失活是指其活性的衰减直至最后不再具有活性光触媒一般情况并不易失活失活有多活性光触媒一般情况并不易失活失活有多种情况,有热失活、机械失活、磁性失活等等种情况,有热失活、机械失活、磁性失活等等l譬如有人在试验中给木地板加载光触媒,然后譬如有人在试验中给木地板加载光触媒,然后拿去高温加热,结果效果不好根据其加热的拿去高温加热,结果效果不好根据其加热的温度和加热的时间判断,是温度和加热的时间判断,是光光触媒触媒热失活热失活的一的一个典型例子个典型例子广州市奥因环保科技有限公司21光触媒的中毒光触媒的中毒l光触媒的中毒,是一种专业术语当光触媒的表面被不光触媒的中毒,是一种专业术语当光触媒的表面被不透紫外光的物质覆盖,没有光的透紫外光的物质覆盖,没有光的激活,又无法接近有机激活,又无法接近有机物,光触媒无法正常发挥作用这种现象就叫做物,光触媒无法正常发挥作用这种现象就叫做“中中毒毒”l从理论上讲被处理的空气和水,都一定含有数量不等的从理论上讲被处理的空气和水,都一定含有数量不等的胶体物质、铁、灰尘等,它们总会散落,而且随着处理胶体物质、铁、灰尘等,它们总会散落,而且随着处理时间的推移,会越来越多,最终形成一层覆盖物,这覆时间的推移,会越来越多,最终形成一层覆盖物,这覆盖物会挡住紫外光,隔绝光触媒和有机物的接触,使光盖物会挡住紫外光,隔绝光触媒和有机物的接触,使光催化的效果迅速下降,甚至完全失去效果。

催化的效果迅速下降,甚至完全失去效果广州市奥因环保科技有限公司22光触媒在应用中的几点误区光触媒在应用中的几点误区l光触媒是万能的光触媒是万能的 光触媒是最好的环境材料,但是光触媒目前没有达到光触媒是最好的环境材料,但是光触媒目前没有达到可见光标准,因此它不是万能的光触媒它的氧化能可见光标准,因此它不是万能的光触媒它的氧化能力很强,但它是纳米材料,其氧化能力再强,也会受力很强,但它是纳米材料,其氧化能力再强,也会受到能量的限制就像蚂蚁能啃骨头,但不能啃掉一座到能量的限制就像蚂蚁能啃骨头,但不能啃掉一座山再如污水中山再如污水中COD达到一万、二万,用光触媒处理达到一万、二万,用光触媒处理只能提高水的可生化处理效果,而不能单独完成处理只能提高水的可生化处理效果,而不能单独完成处理任务广州市奥因环保科技有限公司23光触媒在应用中的几点误区光触媒在应用中的几点误区l光触媒产品不好光触媒产品不好 很多人使用光触媒后觉得效果不好,怀疑光触媒产品不好很多人使用光触媒后觉得效果不好,怀疑光触媒产品不好其实,光触媒在不具备它的功效条件的情况下,以及污染其实,光触媒在不具备它的功效条件的情况下,以及污染特别严重的条件下,它的效果是不太明显的。

譬如癌症,特别严重的条件下,它的效果是不太明显的譬如癌症,从医疗来讲应该是可以治疗的,但是大部分癌症患者最终从医疗来讲应该是可以治疗的,但是大部分癌症患者最终还是被夺去生命这本身并不是医疗与医药的原因,而是还是被夺去生命这本身并不是医疗与医药的原因,而是大部分患者不是在目前医疗与医药能治疗的时间范围内获大部分患者不是在目前医疗与医药能治疗的时间范围内获得合理的医疗时间在这个时候,如果不去治疗,病人很得合理的医疗时间在这个时候,如果不去治疗,病人很快就会失去生命,而治疗却能延长生命,赢得时间快就会失去生命,而治疗却能延长生命,赢得时间广州市奥因环保科技有限公司24光触媒在应用中的几点误区光触媒在应用中的几点误区l在严重污染的情况下才使用光触媒在严重污染的情况下才使用光触媒 目前许多人认为装修条件好,空气测试达到国家标准或污染不目前许多人认为装修条件好,空气测试达到国家标准或污染不严重,就不需要使用光触媒其实,这是不了解光触媒光触媒不严重,就不需要使用光触媒其实,这是不了解光触媒光触媒不是在环境污染严重时才使用目前,由于工业的发达及人们生活的是在环境污染严重时才使用目前,由于工业的发达及人们生活的提高,空气到处受到污染,各种疾病也在侵袭着我们,只是程度大提高,空气到处受到污染,各种疾病也在侵袭着我们,只是程度大小不一而已。

即使在生态很好的树林里,也有对人体造成危害的微小不一而已即使在生态很好的树林里,也有对人体造成危害的微生物(细菌)存在所以,光触媒不是在污染严重的情况下才使用生物(细菌)存在所以,光触媒不是在污染严重的情况下才使用从这个意义上来说,光触媒不是锦上添花的产品,而是雪中送炭的从这个意义上来说,光触媒不是锦上添花的产品,而是雪中送炭的产品,是人们健康生活中真正需要的、最好的环境保护产品产品,是人们健康生活中真正需要的、最好的环境保护产品广州市奥因环保科技有限公司25光触媒在应用中的几点误区光触媒在应用中的几点误区l光触媒在日常应用中的期限保证光触媒在日常应用中的期限保证当前市场上对光触媒在使用期的承诺当前市场上对光触媒在使用期的承诺2 2年、年、5 5年,甚至年,甚至1010年,这都是不负责任的行为,或是出于在商业上的抄作年,这都是不负责任的行为,或是出于在商业上的抄作或是不懂光触媒特性,实际光触媒本身是长期存在的;或是不懂光触媒特性,实际光触媒本身是长期存在的;但是,由于担载物基材表面破坏,光触媒覆盖表面损坏、但是,由于担载物基材表面破坏,光触媒覆盖表面损坏、失活、中毒等现象都会影响在应用过程中的寿命。

失活、中毒等现象都会影响在应用过程中的寿命广州市奥因环保科技有限公司26光触媒在应用中的几点误区光触媒在应用中的几点误区l光触媒是除味剂光触媒是除味剂 现在消费者及大部分营销机构对光触媒不太现在消费者及大部分营销机构对光触媒不太了解,认为有味道才有污染,有味道才喷光了解,认为有味道才有污染,有味道才喷光触媒,实际我们日常生活中能看到,闻到的触媒,实际我们日常生活中能看到,闻到的只是污染的少部分,大部分污染是看不到,只是污染的少部分,大部分污染是看不到,闻不着的;光触媒的最大特点是全方位净化闻不着的;光触媒的最大特点是全方位净化空气污染空气污染广州市奥因环保科技有限公司27光触媒在应用中的几点误区光触媒在应用中的几点误区l光触媒是除味剂光触媒是除味剂 另一种说法是光触媒除不了味,光触媒是没有效果的;另一种说法是光触媒除不了味,光触媒是没有效果的;其实,光触媒对一定范围以内的去味能力是很好的,其实,光触媒对一定范围以内的去味能力是很好的,如烟味、霉味、汗臭味等但是,任何物质的功能都如烟味、霉味、汗臭味等但是,任何物质的功能都有他的局限性,光触媒也不例外,如果污染度超出他有他的局限性,光触媒也不例外,如果污染度超出他的降解范围,如新装修的材料很差,质地很差的皮革的降解范围,如新装修的材料很差,质地很差的皮革等污染,他是没办法马上就能将异味去除,不过从上等污染,他是没办法马上就能将异味去除,不过从上面的知识就能看出光触媒与其他物质不一样,他能持面的知识就能看出光触媒与其他物质不一样,他能持续的不停在降解。

续的不停在降解广州市奥因环保科技有限公司28。

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