光触媒在硅藻泥中的科学添加方法.doc

光触媒在硅藻泥中的科学添加方法 在 CCTV10 套走进科学栏目里介绍，要使硅藻泥能够具有分 解甲醛的功能，硅藻泥里必须添加光触媒。要么就只有吸附作用没 有分解效果了，今天给大家详细介绍的是光触媒负载在硅藻泥里的 科学方法：光触媒该怎么添加？如何添加才能让光触媒起到分解甲 醛的作用？ 一、硅藻泥中的光触媒不加、后加都是不科学的 我们发现有些厂家是将光触媒单独包装，在施工的时候现场加 入，这种方法可取不？在讨论这个问题之前我们先了解下光触媒： 光触媒（百度百科） ，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，它涂覆于基材表面，在光的作用下，产 生光催化反应，将水分子电解为具有强氧化性的氢氧自由基，能有 效地降解空气中有毒有害气体；能杀灭多种细菌，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、净化 空气等功能。 光触媒降解有害物质简图 纳米材料光触媒的粒径分布范围是 1-100 纳米范围内，好的光触 媒要求粒径分布范围是 1-20 纳米范围内，基本上是一根头发丝的万 分之一。因此超细的纳米材料有两个共性：容易团聚和不易分散。 团聚是指纳米材料在生产出来之后因为运输压迫和吸潮的原因极易 团聚在一起形成几十到几百微米的颗粒，颗粒里面的光触媒互相遮 蔽光线造成了大部分的光触媒失效，影响了使用效率造成浪费。光 触媒的团聚是随着出厂时间的增加而增加的，只有减少运输环节和 储存时间以及良好的分散才能减少团聚情况的发生。 我们再来了解一下光触媒的光波吸收情况。纯净的纳米二氧化 钛，只能吸收 388nm 以下的紫外光，在自然环境下，紫外光占有比 例较低，不足自然光的 10%，并且室内的玻璃隔绝了大部分的紫外 线，对纯净的纳米二氧化钛没有激活作用，因而是不适合用在室内 做催化剂的，我们需要将光触媒进行改性处理使其对可见光产生激 活反应，才能最大限度的触发光触媒的分解能力。常见的材料改性 是经过参杂改性技术将光触媒的吸收波段拓宽到 400-600nm 的范围， 如下图： 能养金鱼的硅藻泥 由上图可见，对可见光反应的光触媒是粒径分布在 0-20nm 范围 内的，对于整体粒径已经大于 30nm 的纳米材料已经失去了作为光 触媒的大部分作用。由此可见，团聚现象对光触媒性能的发挥具有 极其重要的影响！ 二、硅藻泥中添加光触媒的科学方法及意义 光触媒的团聚现象只有通过长时间的高速搅拌才能够将其彻底 分散开，而现场搅拌受到时间和环境的因素并不能达到将团聚材料 分散开的效果。并且，由于光触媒的价格很高，有些不良商家往往 让工人少加，甚至不加，因此现场添加光触媒是最容易出现纰漏的 方法，是极其不科学的。而没有光触媒的硅藻泥只有吸收有害气体 却没有分解的作用，硅藻泥的功能性大打折扣。 增加光触媒的使用效果必须是将光触媒提前混入到硅藻土里， 经过充分的摩擦将纳米级的光触媒充分负载到每一个硅藻分子上面， 杜绝了团聚的产生，并且也杜绝了光触媒现场集中添加对施工工人 健康和现场环境的影响。 所以，保证光触媒的分散性和添加过程中的分散性都是保证光 触媒分解效果的前提，假如因为运输和添加不当引起了光触媒的团 聚现象将大大降低光触媒的分解效率，即使使用了能够可见光激活 的光触媒也只能是事倍功半！总而言之，硅藻泥中的光触媒是不能 在施工现场添加的，