1、廣東科技報 1 月 12日第 12 版訊（記者 張俊 通訊員 陳臣）光 觸媒，一個讓人心動的科技名詞。 光觸媒是一種納米級的金屬氧化物 材料（二氧化鈦比較常用） ，它涂布于基材表面，在紫外光作用下， 產生強烈光催化降解效果： 能有效地降解空氣中有毒有害氣體、 殺滅 多種細菌，并同時具備除臭、抗污功能。在人們如此關注室內空氣質 量的今天，光觸媒的強效抗菌除污能力被大部分涂料商作為競爭的法 寶。光觸媒涂料究竟為何如此神奇， 本報記者為此專訪了華南理工大 學化學與化工學院光觸媒相關專家?！肮庥|媒在光照條件下具有強勁的氧化能力，這種氧化能力可以 殺菌、除污、除異味，這是學術界早已公認的技術。 ”華南理

2、工大學 化學與化工學院宋慧宇博士介紹道， 但是，光觸媒在分解室內有害有 機物的同時，也會對涂料本身產生分解作用。因此，光觸媒在和一般 涂料結合使用時施工程序比較繁瑣和嚴格， 一般先將普通涂料粉刷之 后，然后涂一層阻隔物質層，再在表層涂上光觸媒材料，避免光觸媒 分解涂料本身。所以，從光觸媒技術本身來說，光觸媒材料是不能攙 和到涂料中去的，光觸媒必須和涂料分開使用。華南理工大學化學與化工學院副教授、光觸媒研究專家肖新顏進 一步補充道， 鑒于光觸媒的特性， 光觸媒涂料較其他普通涂料在施工 程序上更為復雜，必須由專業人員，按步驟將涂料、阻隔層、光觸媒 材料先后層層附著于墻上。 但是即便如此， 光觸媒材

3、料還是會滲透阻 隔層對涂料產生分解作用， 因此，涂有光觸媒的墻體會根據涂料質量 的好壞和施工是否嚴格而存在 3-5 年的使用壽命。 “若使用光觸媒粉 刷墻壁， 墻體涂料表層經過一定時間后會自然褪去， 因此需要重新粉 刷。”記者走訪一些涂料綜合賣場，主打光觸媒的涂料并不多見。對此， 肖博士解釋道，因為光觸媒的粉刷工藝復雜和使用壽命等問題的存 在，含有光觸媒的涂料會比一般涂料價格貴出 50%左右，因此，光觸 媒涂料在家居裝修方面應用并不廣泛?！暗环裾J，國內一些新興的涂料公司在光觸媒技術上做得不錯， 但光觸媒整體市場缺少行業標準和質量認證。 ”因此，在選擇光觸媒 材料進行室內裝修時，專家建議，最好

4、求助于相關專業人士，鑒別光 觸媒涂料的真假。比起涂料行業，在空氣凈化器、洗衣機、空調、陶瓷制品等家庭 用品中，采用光觸媒技術進行消毒、殺菌，則更多。另外，涂有光觸 媒層的家庭用裝飾小物品中，也能有效地發揮光觸媒強力殺菌的效 果，達到凈化居家空氣的目的 .光觸媒是一種納米級的金屬氧化物材料 （二氧化鈦比較常用） ，它 涂布于基材表面，干燥后形成薄膜，在光線的作用下，產生強烈 催化降解功能：能有效地降解空氣中有毒有害氣體；能有效殺滅 多種細菌， 抗菌率高達 99.99，并能將細菌或真菌釋放出的毒素 分解及無害化處理；同時還具備除臭、抗污等功能。光 觸 媒 Photocatalyst 是 光 Pho

5、to=Light+ 觸 媒 （ 催 化 劑 ）catalyst 的合成詞。光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具 有光催化功能的光半導體材料的總稱，是當前國際上治理室內環 境污染的最理想材料。光觸媒在光的照射下，會產生類似光合作用的光催化反應， 產生出氧化能力極強的自由氫氧基和活性氧，具有很強的光氧化 還原功能，可氧化分解各種有機化合物和部分無機物，能破壞細 菌的細胞膜和固化病毒的蛋白質， 可殺滅細菌和分解有機污染物， 把有機污染物分解成無污染的水（ H20 ）和二氧化碳（C02）,因 而具有極強的殺菌、除臭、防霉、防污自潔、凈化空氣功能。光觸媒的特性為利用空氣中的氧分子及水分子將所接觸的有

6、機物轉換為二氧化碳跟水，自身不起變化，卻可以促進化學反應 的物質，理論上有效期非常長久，維護費用低。同時，二氧化鈦 本身無毒無害，已廣泛用于食品、醫藥、化妝品等各種領域。編輯本段光觸媒的優劣鑒別1 、是否分層？用離心機旋轉 10 分鐘，若出現分層的光觸 媒一定含有分散劑， 未出現分層的光觸媒不含分散劑。 優質 光觸 媒 不含分散劑。2 、是否有殘留物？盛少量光觸媒到坩堝，用酒精燈進行充 分加熱，若殘留物呈黑色灰燼狀，則含黏結劑；否則無黏結劑。 優質 光觸媒 不含黏結劑。3 、是否有氣味？ 如果打開光觸媒包裝的瓶蓋，有酒精味、 樹脂味、或其它有機物氣味，則為劣質光觸媒。 優質 光觸媒為 無味的水

7、溶液。4 、是否呈現中性？ 測酸堿度 PH 值。若光觸媒 PH 值在5 以下或者大于 9 ，腐蝕作用明顯，可能使墻面或家具、織物 表面變色。優質的光觸媒產品是中性的， PH 值接近 7 ，一般 6-9 之內也可以，不會對物體產生腐蝕作用。5 、是否會變色？ 劣質 光觸媒 在陽光的直射下幾小時內 變黑，這是因為二氧化鈦在光照下會發生光催化反應，氧化了其 溶液中的有機物成分。 優質 光觸媒在光照下不會變色。6 、是否有粘性？ 劣質 光觸媒狀態如糊狀、較稠、有一定 粘性。 優質 光觸媒狀態如水，基本沒有粘性。7 、是否有檢測？ 選擇光觸媒產品之前必須要求光觸媒生產 廠家出具權威檢測機構的三份檢測報告

8、，即滅菌效果檢測報告、 有害物質降解效果檢測報告和產品無毒試驗報告，而且，三份報 告均必須印有 CMA 標志 （國家計量認證單位標志 ） 。在這三份報告中，尤以無毒試驗報告最為重要。如果消費者 在選擇光觸媒產品時，生產商不能提供無毒試驗報告，就說明其 光觸媒產品在加工過程中添加了其他有害物質，產品的無毒特性 已經被破壞，劣質光觸媒的使用存在環境和健康隱患。8 、濃度鑒定。常用的光觸媒濃度為 0.5-0.8% ，有添加劑 的光觸媒可以達到 3% 以上，但是有添加劑的光觸媒表面會被添 加劑部分覆蓋， 影響光催化性。 若無添加劑， 光觸媒濃度達到 1% 時，性能已經非常優異。優質 光觸媒 不含添加劑

9、9 、 粒徑鑒定。 光觸媒的性能與 二氧化鈦的顆粒大小有關， 顆粒越小，光催化效果越好。除實驗室外， 目前國際上在規?；?生產中能達到 10 納米以下的還很少。10、附著鑒定。優質光觸媒具有良好的附著力，噴涂涼干后 即可形成一層牢固的薄膜。二氧化鈦正是通過這一膜層吸收陽光 中的紫外線，并產生光催化作用的。噴涂后能否形成薄膜，直接 影響到降解效果，而膜層是否牢固又影響到產品能否持久地發揮 效力。一類劣質光觸媒噴涂后無法形成膜層，干燥后迅速粉化。 而另一類光觸媒噴涂后雖然可以成膜， 但用濕布擦拭后立刻消失。 這兩類產品均無法正常發揮光觸媒降解污染和滅菌作用。消費者 在選擇購買前可用手指沾少量光觸媒

10、在深色桌面均勻涂抹，待涼 干后觀察其成膜狀態，并用濕布擦拭觀察其附著力。如果產品粉 化或者無法附著，即可斷定產品質量不佳。編輯本段丁達爾現象在光的傳播過程中，光線照射到粒子時，如果粒子大于入射 光波長很多倍，則發生光的反射；如果粒子小于入射光波長，則 發生光的散射，這時觀察到的是光波環繞微粒而向其四周放射的 光，稱為散射光或乳光。丁達爾效應就是光的散射現象或稱乳光 現象。由于溶膠粒子大小一般不超過 100 nm ，小于可見光波長(400 nm 700 nm ),因此，當可見光透過溶膠時會產生明顯的散射作用。而對于真溶液，雖然分子或離子更小，但因散射 光的強度隨散射粒子體積的減小而明顯減弱，因此

11、，真溶液對光 的散射作用很微弱。此外，散射光的強度還隨分散體系中粒子濃 度增大而增強。所以說，膠體能有丁達爾現象，而溶液沒有，可 以采用丁達爾現象來區分膠體和溶液。編輯本段產品介紹負離子光觸媒系選用天然極性礦物材料、納米材料、無機抗 菌材料等材料復合而成的高性能、多功能空氣凈化產品。本產品 可自行吸收自然環境中的光能、熱能以及電磁波等各種能量，在 產品表面產生具有強氧化能力的電子 空穴對，從而有效地分解 消除室內甲醛、苯、氨等各種有害氣體和致病菌，強大的微觀電 場可電離空氣中的水分子產生大量的羥基負離子，對有害物質進 行包裹沉降，達到徹底凈化空氣、有益人體健康的目的。編輯本段作用原理光觸媒在特

12、定波長（388nm）的光照射下，會產生類似植物 中葉綠素光合作用的一系列能量轉化過程，把光能轉化為化學能 而賦予光觸媒表面很強的氧化能力，可氧化分解各種有機化合物 和礦化部分無機物，并具有抗菌的作用。在光照射下，光觸媒能 吸收相當于帶隙能量以下的光能，使其表面發生激勵而產生電子 （e-）和空穴（h+）。這些電子和空穴具有很強的還原和氧化能力，能與水或容存的氧反應，產生氫氧根自由基（OH）和超級陰氧離子（O ）。如表1所示，這些空穴和氫氧根自由基的氧化能大于 120kcal/mol ，具有很強的氧化能力，幾乎能將所有構成有機物分 子的化學鍵切斷分解。因此可以將各種有害化學物質、惡臭物質 分解或無

13、害化處理，達到凈化空氣、抗污除臭的作用。表 1：各種化學鍵的氧化能化學鍵 正孔和氫氧根自由基碳-碳鍵 碳-氫鍵 碳-氮鍵 碳-氧鍵 氧-氫鍵 氮-氫鍵氧化能（ kcal/mol ）>120 83 99 73 84 111 93 此外，如表 2所示，氫氧根自由基比作為消毒殺菌劑被廣泛使用的次氯酸、雙氧 水和臭氧等具有更強的氧化能力，二氧化鈦通過這種氧化能力破 壞了細胞內的輔酶 A 等輔酶和呼吸作用酶等發揮抗菌作用而使細 菌或真菌的繁殖中止；同時當帶正電荷的空穴接觸到帶負電荷的 微生物細胞后，依據庫倫引力，相互吸附，并有效地擊穿細胞膜， 使細胞蛋白質變性，無法再呼吸、代謝和繁殖，直至細胞死亡

14、， 完成滅菌；并能將細菌或真菌釋放出的毒素分解。表 2：各種氧化劑的氧化電位氧化劑 氧化電位（伏特） 相對氧化電位（對數值）氫氧根自由基 2.80 2.05氧原子 2.42 1.78臭氧 2.07 1.52雙氧水 1.77 1.30雙氧自由基 1.70 1.25次氯酸 1.49 1.10氯氣 1.36 1.00編輯本段光觸媒主要功能和特點(1) 全面性：光觸媒可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、 氨、 TVOC 等污染物，并具有高效廣譜的消毒性能，能將細菌或 真菌釋放出的毒素分解及無害化處理。(2) 持續性： 在反應過程中， 光觸媒本身不會發生變化和損耗， 在光的照射下可以持續不斷的凈化污染

15、物，具有時間持久、持續 作用的優點。(3) 安全性：無毒、無害，對人體安全可靠；最終的反應產物 為二氧化碳、水和其他無害物質，不會產生二次污染。(4) 高效性：光觸媒利用取之不盡的太陽能等光能就能將擴散 了的環境污染物在低濃度狀態下清除凈化。 1 編輯本段光觸媒產品與傳統空氣凈化產品比較品名類別： 揮發性有機物 、 微生物 、異 味 、 本身味道 本身毒性活 性 炭 ： 有一定作用無作用 有一定作用無氣味無空氣清新劑 無作用無作用 有掩蓋氣味作用 有各種人造氣 味 有低毒性甲醛捕捉劑只對甲醛有作用無作用對甲醛的異味有作用有異味有低毒性殺 菌 劑 無作用 有作用 無作用有異味毒性較大 紫外線（燈

16、）無作用 有作用 無作用 無氣味 使用不當 可 致癌氧 負離子 無作用 無作用 可清新氣味 但時間短暫 無氣 味 無毒臭 氧 有 一 定 作 用 濃 度 >0.1ppm 時 有 作 用 無 作 用 濃 度 >0.15ppm 時有臭味 長期使用可致植物吸附 作用很小 無作用 有一定作用 氣味宜人 無毒光觸媒（ TiO2） 分解清除 殺菌率高達 99.99 % 除臭、除異 味 能力強 本身無氣味 無毒編輯本段光觸媒的作用光觸媒作為一種新興的空氣凈化產品，主要有以下功能：A. 空氣凈化功能：對甲醛、苯、氨氣、二氧化硫、一氧化碳、 氮氧化物等影響從類身體健康的有害有機物起到凈化作用。B.

17、殺菌功能：對大腸桿菌、黃色葡萄球菌等具有殺菌功效。 在殺菌的同時還能分解由細菌死體上釋放 出的有害復合物。C. 除臭功能：對香煙臭、廁所臭、垃圾臭、動物臭等具有除 臭功效。D. 防污功能：防止油污、灰塵等產生。對浴室中的霉菌、水銹、便器的黃堿及鐵銹和涂染面褪色等 現象同樣具有防止其產生 的功效。E. 凈化功能：具有水污染的凈化及水中有機有害物質的凈化功能，且表面具有超親水性，有防霧、易 洗、易干的效能。編輯本段應用領域A. 生活工作的場所：起居室、辦公室、會議室、計算機房、 演講廳、宴會廳、 公寓、汽車等；B. 保健醫療公共娛樂社區：醫院候診室、病房、生育保健中 心、幼兒園、寵物醫院、養老院、

18、賓館、公共衛生間、吸煙室、 卡拉 OK 房、飯店等；C. 特定場所：學校、飯店、實驗室、食品加工場、家禽家畜 飼養場等；D. 立區域及用具：家庭廚房、梳理臺、餐廳、餐具、浴室、浴缸、廁所、馬桶、客廳、窗簾、墻壁、天花板、玩具、家具、 儲水槽、垃圾、書房、吸煙區等生活區。 2編輯本段光觸媒的幾種簡單鑒別方法一、顏色光觸媒的作用大小是由主要原料 -二氧化鈦的顆粒大小決定 的，顆粒越小，光催化效果越好。優質光觸媒原液中的二氧化鈦 為納米級，光觸媒外觀呈無色液體、半透明液體或乳白色液體，優質光觸媒由于光觸媒的核心技術即分散技術較好，一般不會有沉淀或只有少許沉淀，而劣質產品由于材料選用差、分散工藝差 等

19、原因，會導致有大量白色沉淀，這種沉淀決不是所謂的納米二 氧化鈦含量高所致， 而完全是材料及技術原因造成的， 有些產品 為粘稠度很高的漿狀，這種產品一般不是因為納米二氧化鈦含量 高所導致，而是其選用的黏合劑（這種產品多數為有機黏合劑， 會因為有機黏合劑會被光觸媒逐漸分解的原因而造成產品穩定性 能差）以及分散工藝落后所致。二、氣味質量好的光觸媒為無味的水溶液，如果打開裝光觸媒液包裝 的瓶蓋子，有異味 :如酒精味，樹脂味，其它有機物氣味，則均 為劣質光觸媒，有嚴重二次污染。三、在光照下產品的顏色變化 假劣光觸媒使用了有機粘合劑，分散劑等有機物加在鈦白粉 中制成，它會在陽光的直射下幾小時內會變黑。因為

20、鈦白粉在光 照下也能有微弱的光催化反應發生 ，氧化了其溶液中的有機物成 分。好的光觸媒液采用的是無機粘合劑，在光照下沒有產品的顏 色變化。四、測酸堿度 PH 值在化學試劑商店購買一包 PH值試紙，價格在2元左右；把試 紙插入光觸媒中測量 PH 值。優質的光觸媒產品是中性的， PH 值 接近 7，不會對物體產生腐蝕作用。劣質的光觸媒生產工藝過程 中使用了強酸或者強堿， PH 值在 6 以下或者大于 8，腐蝕作用明 顯，一段時間后墻面或家具，織物表面會變色，如果經銷商進了 這樣的貨，等著用戶索賠吧。五、室內自然光下的氧化能力測試 好的光觸媒可以在室內可見光下表現出效果，劣質產品只能 被紫外線激發，

21、只能在室外使用，室內使用效果極差，在化工商 店購買一瓶甲基藍 （一種有機染料 ），制成 100ppm（ 萬分之一 ）濃度 的溶液，將甲基藍溶液滴入裝光觸媒的玻璃試管，放置在室內， 能夠使甲基藍褪色的光觸媒質量好， 褪色不明顯的是劣質光觸媒。 也可以采用紅墨水的方法，蘸取少許紅墨水在光觸媒溶液中攪動 至微紅色（顏色太重可能會導致分解時間過長，不易于短時間內 判斷），放置在太陽光下， 優質光觸媒幾個小時就會有明顯的分解 效果，而假劣光觸媒即使放上幾天也不會有什么變化。這種方法 的判定首先應判斷光觸媒的 PH 值的基礎上。六、客觀科學地判斷產品說明 光觸媒是通過吸收光的能量后表現催化劑作用的，無光狀態 光觸媒沒有能量來源，自然沒有效果。那些宣稱無光狀態也具有 消除甲醛作用的光觸媒，無非是因為本身產品質量不過關加入了 甲醛清除劑來應付治理后的檢測，這是對消費者極不負責任的。 甲