1967年本多健一教授和他的研究生藤島昭在做金屬的光合作用時發現，用二氧化鈦和白金作電極，放在水里，用光照射，即使不通電，也能夠把水分解成氧氣和氫氣?，F任東京大學教授的藤島昭回憶說，他在觀察到這一現象時，激動和興奮得睡不著覺。植物的光合作用竟能在金屬里如此簡單地再現出來。利用陽光***可以大量產生清潔的氫能，這是多么有價值的技術！

 

1967年他們聯合發表了關于二氧化鈦的氧化分解功能的論文，從此光催化劑效應便被稱為“本多—藤島效應”。但當時TiO2的光催化效率低，這項研究成果被擱置起來。

 

90年代中期，現代研究已經了解，TiO2在受到陽光或熒火燈的紫外線照射后，內部電子——空穴對激勵，產生具有強氧化分解活性氫氧（羥）基原子團。在光的作用下 可降解幾乎所有的附著在氧化鈦表面的各種有機物，如氫化物、氮氧化物、硫化物。但當時TiO2光催化劑的研究處于實驗室階段，一直制約了TiO2光催化性的活性增強。有關專家學者希望找到一種類似激光調光學倍頻材料，將可見光、紅外光變頻一直是研究熱點，也是多年來不能實用的根本矛盾所在。

 

但隨著納米技術的發展，1999年由于納米技術得到了突破性進展，TiO2（銳鈦礦型）在納米尺度下禁帶寬度得到滿足，從而根本解決了TiO2催化劑活性增強的問題。光催化劑終于正式登上了國際研究舞臺。以日本，德國為首的世界經濟科技強國投入了大量資源對這個領域進行研究。

 

截至到2004年，聯合國“未來太陽能利用”計劃、美國的“星球大戰”計劃、日本“創造科學技術推進事業”計劃、西歐“尤里卡”計劃、以及我國的“納米科學攀登”計劃、“863”計劃、“973”計劃都將它列入******研究開發計劃。在這門學科上，全球的投入不下近百億美元，而日本******的東陶(TOTO)更是斥資2億美元進行專利布局以期獲得日本市場的領導地位。這樣一個全世界科學家都為之奮斗的科學領域，發展至今日，終于走出常人可望而不可即的高科技應用領域，在日常應用領域方面也取得多方面的重大技術突破。

 

2001年，光催化技術相關產品正式進入家庭日常生活，并在短短的半年時間，迅速席卷歐美及東南亞發達國家和地區，成為家庭重要消費產品之一，而且奇跡般的以年平均4.6%的速度遞增。

 

***是說，這個東西不是忽悠出來的，它是化學******的一個比較重要的發現，雖然***早發現這種東西的不是本多健一和藤島昭，但是目前大家都默認這樣描述了。一個可以用于有害空氣治理的有效的光觸媒產品，在目前的科技水平來說，它需要具備以下幾種要素：

 

首先，核心成分是納米二氧化鈦，晶相為銳鈦礦相。注意，金紅石相和板鈦礦相（或說無定型）不是理想的基材，特別是板鈦礦相，那是******不會有用的，原理在于晶格結構的不同，這里不做贅述。

 

其次，平均粒徑要達到起碼10納米以內，好的通常在5納米左右，因為粒徑越小，比表面積越大，反應越密集有效。反之則反之。

 

再次，分散技術。因為納米膠體容易發生團聚，一旦大量團聚，粒徑的描述***不在有意義，活性幾乎全失。

 

再再次，附著能力。光觸媒這個東西，作為催化劑，具備眾所周知的催化劑的一個偉大特性，那***是幾乎永無損耗，那么理論上來講，一次噴涂，終身有效，說可以傳世也不為過，不過前提是它要還存在在那里，如果不能牢固的附著在家具或者墻壁或者任何別的什么你家里的古怪東西表面的話——你擦擦桌子它***脫落了的話——那是沒有用的。

 

***后，它的光敏化技術要到位，一般的光觸媒只能在紫外光波長以內發生反應，這也是不行的，因為日光只含有3%的紫外光，而節能燈，因為他們的發光機理我們不難知道，大多數的節能燈都幾乎不含有紫外波段的光。那么一個光敏化技術不到位的不能在部分可見光起碼400——500納米波段的光之下反應的光觸媒——即使它別的指標再好，對有害氣體的防護效果也是無法值回票價。

 

產品要滿足的關鍵要素***是以上幾點了，接下來我們來看看光照到它上面之后發生了一些什么樣的有意思的事情，換句話說，它為什么是有效的，不是忽悠人的：

 

光催化劑一經光照，原料中二氧化鈦的電子便會從價電帶躍遷至導電帶，在光觸媒表面形成電子（e-）電洞（h+）對，帶負電的電子與氧結合產生負氧離子（O2- ），帶正電的電洞與水結合產氫氧自由基（．OH），這兩者在化學上都是極不穩定的物質，當有機物質（碳氫化合物）接觸到光觸媒表面時，便會分別和負氧離子及氫氧自由基結合，重新組合成二氧化碳（CO2）和水（H2O）。這一連串的反應，化學上稱為「氧化還原反應」。

 

透過氧化還原反應，當將光催化劑應用在生活、工作空間中時，便能有效分解氣味分子和細菌、病毒等微生物，達到潔凈室內環境、創造清新空氣的效果，因此近十年來在日本，光催化劑已被廣泛應用于居家環境和醫療院所中，此外經光催化劑加工的各類產品也成為醫療院所的***新選擇。

 

那么如果噴涂了一個有用的光觸媒產品，它有什么效果呢？

 

1、空氣凈化

 

產品核心成分銳鈦礦相納米TiO2受光后生成氫氧自由基,與空氣中有機物質反應后既生成無毒的無機物, 高效分解甲醛、苯、氨氣等,將其轉化成 CO2 和H2O, 氧化去除大氣中的氮氧化物、硫化物, 以及各類臭氣等, 起到空氣凈化作用。TiO2在紫外光及500NM波長以下可見光激發條件下***可高效降解有害氣體, 對室內主要的氣體污染物甲醛、苯系物等的研究結果表明,本產品可有效地降解這些有機物, 凈化空氣。

 

2、除臭

 

光催化劑對香煙臭、廁所臭、垃圾臭、動物臭等具有明顯的除臭功效。其脫臭能力根據歐美國家******實驗室測試, 1cm2的光催化劑與高性能纖維活性碳比較, 其脫臭能力為后者的 150 倍,相當于 500 個活性碳冰箱除臭劑,且無二次公害。

 

3、殺菌

 

光催化劑的超強氧化能力可破壞空氣中細菌的細胞膜, 使細菌質流失至死亡, 凝固病毒的蛋白質,抑制病毒的活性, 對浮游于空氣中的大腸桿菌、黃色葡萄球菌等具有殺菌功效,其能力高達99. 997%。且對于引發90%的氣喘、過敏性疾病的罪魁禍首塵螨, 可******除去。而且在殺菌的同時還能******分解由細菌尸體上釋放出的有害復合物，這是所有殺菌劑都無法做到的。但TiO2微粒本身對微生物和細胞無毒性，已經被FDA認證，可作為食品添加劑使用。

 

4、 防霉、防污防止油污、灰塵等產生霉菌、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。

 

5、 凈化

 

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。

 

6、 抗紫外線

 

由于光催化劑具有極強紫外線吸收能力, 并將這種光能轉化為化學能, 因而, 具有抗紫外及防止褪色、老化等功能。

 

在日本,很多營業用車輛每月都要進行一次消毒工作 ,但是凡使用納米二氧化鈦光催化劑處理后的車輛,在5年內不必再做任何消毒工作。目前日本已有超過兩萬輛的汽車接受過光催化劑處理。新車出廠前使用光催化劑處理,可以有效除去新車刺鼻的味道及毒性,大大提高駕駛感受和健康保障。日產汽車的cima以及豐田汽車的carolla,其側視鏡***經過了二氧化欽處理,具有特殊的防霧功能 。

 

簡單的說，它有很多效果，而且都是真實的。

 

***后我們再來說說那些富有中國特色的五花八門的觸媒們：

 

淺論冷觸媒，空氣觸媒，暗觸媒

 

　　隨著光觸媒這個新產品在中國市場逐漸升溫，越來越多的人投入到這個領域中來，但是由于這個陌生的領域對大多數人來說太不可思議了，很多人對光觸媒，納米光觸媒缺乏必要的了解。在納米時代這個巨大的商機面前我們也發現有不少投機分子進入了這個領域，利用人們的不甚了解魚目混珠?！≡诠庥|媒流行一段時間之后，市面上出現了冷觸媒，空氣觸媒，暗觸媒，風觸媒等各類觸媒，都號稱自己的產品是光觸媒的替代產品，是國際***新的產品，具有全************的水準，那么這些產品與光觸媒的關系到底是什么呢？　

 

首先，我們要注意的是光觸媒并非簡單的一種產品，其實它是一個行業，一個學科，一個科學領域。從上個世紀70年代起，以日本，德國為首的世界經濟科技強國投入了大量資源對這個領域進行研究。截至到2004年，聯合國“未來太陽能利用”計劃、美國的“星球大戰”計劃、日本“創造科學技術推進事業”計劃、西歐“尤里卡”計劃、以及我國的“納米科學攀登”計劃、“863”計劃、“973”計劃都將它列入******研究開發計劃。那么這樣一門學科，全球的投入不下近百億美元，而日本******的東陶(TOTO)更是斥資2億美元進行專利布局以期獲得日本市場的領導地位。這樣一個全世界科學家都為之奮斗的科學領域，我們很難想象為什么到了中國，隨便一個注冊資金不過百萬人民幣的小貿易公司都輕易的說一句，光觸媒已經被淘汰了，我這個XX觸媒是目前國際上******的，不要光***能有******的效果。我們注意到，光觸媒的原理是利用光能轉換成化學能進行，所以******符合能量守恒的規律，其實是在太陽能或者電能利用的框架中的。那么所謂的冷觸媒，空氣觸媒，暗觸媒，風觸媒又是什么來提供能量的呢？我們可以檢索中國科技期刊文庫，其中可以找到大量的光觸媒的研究報告，但是冷觸媒，空氣觸媒，暗觸媒和風觸媒的結果是空。而在google日本做相關的檢索，也可以發現冷觸媒，空氣觸媒，暗觸媒 大都是出現在中國某公司的網站上，中國國家圖書館日文期刊檢索也無法找到相關內容。因此我們很難想象***算這項技術是某個企業自主開發的，在這樣單薄的技術背景下，它憑什么超越一門發展了30年的成熟技術。

 

下面我們來一一分析這些特殊的“觸媒”。成分　首先，這些觸媒幾乎無一例外的都說自己的主要的成分是二氧化鈦，我們知道二氧化鈦是目前光觸媒領域的明星材料?？赡芎芏嗳藭⑺凸庥|媒混淆，可能正是這個原因，這些比光觸媒牛百倍的觸媒都選擇了這個成分作為自己的主要成分。到目前為止，二氧化鈦的學術研究沒有任何人把研究歸入以上這些觸媒們中。原理　光觸媒的工作原理，從理論體系計算模型一直到實驗室驗證都有大量詳實的數據和內容，但是反觀這些其他的觸媒們，我們很難看到能夠自圓其說的理論模型?？諝庥|媒是依靠空氣么？如果依靠空氣的能量為真，那么到底是空氣中的哪種成分？由于催化劑的******性，空氣觸媒是否會在未來的某一天破壞我們的大氣圈呢？冷觸媒是依靠什么呢？是指在低溫下***可以反應？可是現在的常溫光觸媒早已經面世了，是指低溫提供能量？更加不可思議了,一般情況低溫的能量總是更低的，可能是我們孤陋寡聞。暗觸媒號稱不需要陽光可以分解污染物，更加厲害了，這個什么都不需要，還強調暗***是說，我不是要光才能工作而是不要光才能工作？原理上的疑惑可能還要相關的技術人員來解釋一下吧，不能讓消費者在云里霧里吧。

 

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