纳米光触媒材料

1 新材料论文新材料论文 论文题目 纳米光触媒材料的应用和发展论文题目 纳米光触媒材料的应用和发展 2 1 1 摘要摘要 进入 21 世纪环境保护问题成了人们关注的热点 如何解决经 济增长与保证环境无污染的社会问题 已迫在眉睫 是时 环保材 料的研发和发展已成为世界各国的重要课题 2 2 纳米光触媒材料定义纳米光触媒材料定义 光触媒是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 这种材料在紫外线的照射下可产生游离电子及空穴 因而具有很强的光氧化还原功能 可氧化分解各种有机化合物和部 分无机物 能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质 具有极强的 防污 杀菌和除臭功能 3 纳米光触媒材料的发展历史和原纳米光触媒材料的发展历史和原 理简介理简介 光触媒就是在光参与下发生反应的催化剂 1972 年 A Fujishima 和 K Honda 在 n 一型半导体 TiO2电极上发现了水的光电 催化分解作用 以此为契机 开始了多相光触媒研究的新纪元 最 近以来 由于光触媒在净化气相和水中有机污染物方面的卓越表现 已成为光触媒应用的一个非常重要的领域 二氧化钛作为一种光触媒 在光作用下能产生具有超强氧化能力 的空穴 电子对 能把有机物彻底氧化为 CO2和 H2O 从而彻底消除 污染 由于细菌和病毒也都为有机微生物 故也能将之彻底杀灭 3 而本公司纳米光触媒由于其粒子在小于 10nm 左右 具极大的反应 表面积及量子效应 氧化能力更加强大 人们还发现 二氧化钛光触媒纳米涂层在光的作用下具超级亲水 性 接触角接近为零 从而又赋予了光触媒涂层的亲水防污功能 使被涂面始终保持崭新状态 而不受污染 光触媒就是在光的照射下 自然光 灯光 会产生类似与光合作用 的光催化反应 产生出氧化能力极强的氢氧自由基和活性氧 具有很 强的氧化还原功能 可氧化分解各种有机化合物和部分无机物 能破 坏细菌的细胞膜和病毒的蛋白质 把有机污染物分解成二氧化碳和水 因 而光触媒具有极强的杀菌 除臭 防霉 防污自洁等功能 氧化钛光触 媒薄膜通常采用钛盐溶于乙醇溶液或溶于有机溶剂之中 用惰性气 体为载体的高压喷射法 喷在经热处理后的玻璃 墙面 建材 灯 罩及其他基质上形成大面积的均匀薄膜 该薄膜在阳光及紫外光的 照射下产生的触媒效果 光触媒可应用于环境的净化 将氧化钛与 敏化剂喷在墙壁涂料表面或喷在窗框玻璃上形成膜层 利用太阳光 或室内照明光源 具有强氧化能力的氧化钛不仅可使室内污浊的空 气物质分解 净化空气 尤其对医院 宾馆 候车室等空气流动性 差的场所能有效杀死大肠杆菌和流感病菌 不只可以处理恶臭 而 且从地板 建材 防虫剂 灭壁虫剂 福尔马林等散发出的溶剂造 成的住宅综合症状群 甚至防止医院内的病毒感染 以及具有光触 媒性能的照明器具 光触媒人工观叶植物 人造花 窗纸等 皆出 现在市面上 连窗帘 百叶窗 壁纸 隔门 厨余用的除臭处理装 4 置也早已问世 4 纳米光触媒的功能纳米光触媒的功能 A 杀菌功能 由于其强大的氧化作用 故能高效快速彻底杀灭各 种细菌 病毒 对一般消毒剂有抗性的病毒微生物也能彻底分解 杀灭大肠杆菌 金黄色葡萄球菌 肺炎克雷伯氏菌 绿脓杆菌 病 毒等 B 除臭功能 对各种臭味物质有强力氧化消除作用 从而迅速消 除异味 再由于杀灭了致腐微生物 也消除了臭味源 故光触媒具 很好的除臭功能 并持久有效 去除香烟臭 垃圾臭 生活臭等恶 臭 C 净化空气功能 对装修材料释放的甲醛 苯 氨及其它有机物 有强大的氧化分解作用 使之变为 CO2和 H2O 对大气污染物 CO SO2 NO 碳氢化合物也都能高效去除 从而彻底消除污染 另外 光触媒还能释放氧负离子 从而还人们一个真正绿色的生存 环境 D 亲水防污功能 由于光触媒涂层的高亲水性 可形成防雾涂层 同时由于其强大的氧化作用 可氧化掉其表面的油污 故可 喷涂 于物体表面形成自洁涂层 使被涂物永远保持清新状态 E 防紫外线功能 由于二氧化钛光触媒的紫外光吸收特性 使被 涂面免遭紫外线的老化作用 大大延长被涂面的使用寿命 F 防霉防藻 防止发霉 防止藻类的产生 防止水垢的附着 5 G 防污自洁 分解油污 自清洁 H 防锈防褪色 防止金属生锈 防止被涂物体褪色 5 纳米光触媒的应用领域纳米光触媒的应用领域 抗菌 医院 宾馆 学校 幼儿园 公共场所 医疗器械 设备 抗菌 瓷砖 洁具 灯具 空调滤网 餐具 汽车 火车车厢 飞机机舱 抗菌口罩 防护服 装 室内空气净化 居家 医院 办公室 学校 车站 公共休息室 娱 乐场所 汽车 火车内 空气净化器 自洁作用 建筑外墙 玻璃 瓷砖 交通护栏 路牌 隔音板 广 告牌 霓虹灯 车 船 飞机机身 照明设施 城市雕塑 大气净化 建筑外墙 高速公路隔音板 桥梁 烟气净化 大型广 告牌 水净化 污水处理 蓄水槽 滤水器 游泳池 防霉 防藻 医院手术室 食品厂 浴室 养鱼池 养鱼缸 水族 馆 储水槽 6 6 光触媒的安全性和持久性光触媒的安全性和持久性 1 持久性 光触媒是一种催化剂 本身并不参与反应 光触媒涂层只是提 供反应的场所 其本身并不参与任何杀菌 除臭等反应 所以它的作 用不会随时间而衰减 具有持久的效力 3e 系列光触媒即使在室内 6 日光灯等微弱光源下也可发挥作用 2 安全性 二氧化钛被广泛用做食品和化妆品的添加剂 对人体无害 3e 系列光触媒为中性水溶液 无毒无味 无腐蚀性 可安全