光触媒是啥“神器”?除醛靠谱不,产业咋发展,全知晓!

发布时间:2024-11-29

光触媒是啥“神器”?除醛靠谱不,产业咋发展,全知晓!
 
武汉新房装修的朋友们呐,刚装修完房子,估计不少人都听过光触媒,可真搞明白它是咋回事的,怕是没几个。今儿我就跟大伙唠唠,光触媒到底啥来路,为啥能除甲醛,安不安全嘞。
 
光触媒啊,是纳米级的光导半导体材料,往基材表面一涂,碰上紫外线,就跟被施了魔法似的,有超强催化降解本事,能把空气中有毒气体“咔咔”分解,还能杀菌,除甲醛、除臭、抗污、净化空气,样样在行。
 
光触媒的“成长记”
早在上世纪 50 到 60 年代,二氧化钛、氧化锌这些金属氧化物的“光氧化反应”就被发现了,光触媒研究也起步咯。67 年有了本田藤岛效应,69 年发表在“工业科学杂志”上,东京大学的本多氏和藤岛氏发现光一照,水就能分解成氧和氢,可神奇啦。72 年这效应登上美国“自然”杂志,全球目光都聚焦过来,大家开始研究用光触媒分解有机物。80 年代,报纸杂志都喊“光触媒拯救世界危机”,热度蹭蹭涨。90 年代,藤岛研究所(TOTO)研究二氧化钛光触媒实用性,94 年 TOTO 做出抗菌防污瓷砖,光触媒迈向商业化,之后太阳能帐篷、空气净化器等产品陆续问世,2000 年水性氧化钛还拿了专利,光催化产业一路小跑发展起来。
 
咱中科院理化所的只金芳博士,打 2003 年回国,就见证着国内光催化产业的起起伏伏,从非典引发热潮,到行业无序竞争、产品质量乱象,再到慢慢走向规范。05 到 08 年是调整上升期,如今正牵头制订《光催化国家标准》,以后行业更规范,前景老广阔了。
 
光触媒咋兴起的
当年腾田昭夫偶然拿到二氧化钛单结晶,切割成片状当电极,用氙灯一照,二氧化钛放氧、白金放氢,这发现跟植物光合作用像得很,一开始想制氢但效率低,后来发现它氧化性强、用途广,废水处理、空气净化等领域都能用,研究热潮就起来了。虽说好多物质都有光触媒效应,可二氧化钛无毒无害,光催化性能还拔尖,就成了研究重点,这些年成果可不少。
 
现在光催化剂开发热点不少,像研究非二氧化钛半导体材料、搞混合/复合半导体材料、给二氧化钛掺杂、修饰催化剂表面、探索制备方法等等。应用前景也宽广,建筑材料、交通工具表面镀二氧化钛,光照下能自洁;涂超亲水光催化薄膜的玻璃能防雾;净化空气和水资源,水里杀菌、医学上杀癌细胞都有效果,虽说医学应用还在初期,可潜力大着呢,防腐、印刷、光储存等领域也有戏。
 
各国“战况”与市场潜力
日本在这行起步早、水平高,大学、企业都忙着研发应用,凝胶体、浆状喷剂净化空气,涂料里加氧化钛,还有抗菌瓷砖、防污建材、防雾产品、水质净化、食品保鲜,用处多得很。国土交通省规定营业车要消毒,喷光触媒的车 5 年内免消毒,出租车、新干线都在用。韩国 99 年有专利,近年翻倍增长,LG 电子空气净化空调、Dohabu Cleantech 海水净化装置挺受欢迎。美国 EPA 支持研发,重点治水,对农药、油污污染治理成果显著。据统计,04 到 09 年全球纳米光催化剂市场年均增 6.3%,09 年预计达 50 亿美元,消费在聚合物等领域增长最快。
 
咱国内的情况
国内研究队伍挺强,中科院、清华、福州大学等都在发力,每年论文、专利不断,还和海尔、联想、圣象等企业合作,产品涉及家电、建材、水处理好多行业。像吉利新车用的光触媒设备,13 天能降甲醇浓度 80%以上。不过咱也有问题,新产品研发慢、应用研究弱,中小企业多,没标准,部分产品没检测报告就上市,质量参差不齐。好在正制订国家标准,规范行业,以后不达标的小企业就得退场咯,国际国内也都在争着定标准,让行业更健康。
 
只金芳博士也提醒,光触媒在室外自洁行,室内光催化还差点火候,速度慢,国内市场短期内不会像炒作的爆涨。企业和投资者得盯紧标准进展,评估好自身实力,别瞎投资。大伙要是想用光触媒除甲醛,可得挑正规产品,别被忽悠咯!