什么是UV光解氧化技术

光催化技术，就是在光的作用下进行的化学反应。

光化学及光催化氧化法是目前研究较多的一项高级氧化技术。

光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工艺，可以用于处理污水中CCl4、多氯联苯等难降解物质。

另外，在有紫外光的Fenton体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快，促进有机物的氧化去除。

原理

当能量高于半导体禁带宽度的光子照射半导体时，半导体的价带电子发生带间跃迁，从价带跃迁到导带，从而产生带正电荷的光致空穴和带负电荷的光生电子。光致空穴的强氧化能力和光生电子的还原能力导致半导体光催化剂引发一系列光催化反应的发生。

半导体光催化氧化的羟基自由基反应机理，得到大多数学者的认同。

发展史

1972 年，Fujishima和 Honda在n—型半导体TiO2电极上发现了光催化裂解水反应，在Nature上发表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”，揭开了多相光催化新时代的序幕。

进入了90 年代，随着纳米技术的兴起和光催化技术在环境保护、卫生保健、有机合成等方面应用研究的发展迅速，纳米量级的光催化剂的研究，已经成为国际上最活跃的研究领域之一。

参考资料：

光化学、材料科学、环境科学。

光催化属于专业有光化学，研究光与物质之间的相互作用和化学反应规律，是光催化研究的基础。材料科学：研究材料的结构、性能、制备和应用，涉及到光催化材料的合成、表征和应用等方面。环境科学：研究环境中的污染物和生态系统的相互作用，光催化技术在环境污染治理方面有广泛应用。

专业指的是:专门从事某种学业或职业专门的学问，高等学校或中等专业学校所分的学业门类。产业部门的各业务部分，是指对一种物质了解的非常透彻的程度。

这要看甲醛的量有多少，光照条件，反应环境等实际因素。理论上讲，是可以彻底除去的。但是在实际过程中，还会遇到光催化剂本省性质被破坏或变性等从而导致无法完成，催化剂也是有寿命的。另外，需要指出的是，光催化不是TiO2的专利，现在其他好多具有可见光响应的新型光催化剂（eg BiVO3，g-C3N4等）也在投入使用，虽然它们在氧化水的性能方面有待进一步提高，但是对于矿化一些有机污染物还是足够的。此外，经过氮掺杂的氧化钛（N-TiO2）也可用来实现光催化反应，并在人们的日常生活中初显成效，特别是在一些衣物纤维，家居装饰，牙齿美白，空气净化，污水处理等领域。

光催化剂又称光触媒，是一种以二氧化钛（TiO2）为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称。

光催化剂在光的照射下，表面会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力较强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原性能，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从而杀灭细菌，把有机污染物分解成无污染的水和二氧化碳，被广泛应用到空气净化、水净化、自净化、杀菌消臭、防污防雾等领域。

1、光催化剂在空气净化领域的应用

二氧化钛光触媒作为环境净化功能材料，主要因二氧化钛所产生的氢氧自由基能破坏有机气体分子的能量键，使有机气体成为单一的气体分子，加快有机物质、气体的分解，将空气中甲醛、苯等有害物质分解为二氧化碳和水，从而净化空气。

日本从20世纪90年代开始，光触媒空气净化产品被大量研制、开发，并投入市场。如光触媒剂、空气净化器、陶瓷、板材等。

（1）光触媒剂

光触媒剂是光触媒空气净化产品中最常用的一种，对它的使用主要是通过在建筑外装、内装上喷涂光触媒剂来达到净化室内外空气的目的。光触媒不仅可以用于室外，也可以在室内借助荧光灯和LED等室内照明达到同紫外光同样功能的净化效果。

（2）空气净化器

光触媒空气净化器可以有效分解空气中因家装而挥发的有毒、有害物质，达到净化空气的目的。目前，光触媒空气净化器主要有适用于商场、学校、医院、公司的空气净化系统，家庭用空气净化器，车载空气净化器，光触媒空调等。

近年，日本新干线部分车厢也安装了光触媒空气净化装置，空气净化装置内置了氧化钛涂层的多孔质陶瓷以及作为紫外线光源的黑光，通过将其交互式多层排列，达到杀菌除臭的效果。

（3）道路建材

20世纪80年代，日本在大都市交通密集地段，定期在路面喷涂光触媒剂，来快速分解汽车尾气中的有害物质，达到净化空气的目的。目前，道路建设中具有净化功能的道路建材，如涂料、水泥、防音壁、遮光板等也被陆续使用。

杜高翔专访：推动非金属矿业升级，促进光催化材料应用

在中国，国家体育馆、鸟巢、上海世博馆等都通过喷涂光触媒剂来净化室内环境和维护建筑设施的洁净。2018年北京地铁6号线全线尝试进行光触媒喷涂，以消除车厢异味。

2、光催化剂在自净化领域的应用

二氧化钛光触媒代表性功能除了空气净化外，还有自我净化的功能。由于光触媒有较强的酸化力和超亲水性，喷涂于物体表面，可形成光触媒防雾涂层，同时由于其强大的氧化反应效应，可氧化掉物体表面的污渍，使被涂物具有自净化功能。

（1）建筑外墙的自净化

在建筑外墙上喷涂光触媒剂后，在太阳光的照射下能够快速分解建筑表面的污染物和有害物质，下雨时被分解的污染物随着雨水被冲刷掉，从而保持建筑外墙的美丽和色泽，达到自洁的效果。

（2）光触媒瓷砖

1998年日本专业陶瓷生产公司TOTO开发了具有自洁功能的光触媒瓷砖，由于光触媒的氧化分解能力，可以使空气中细菌的数量大量减少，进而保证医院的空气质量。光触媒瓷砖不仅能杀菌、抗病毒，还能抑制异味、防腐、防污垢。

（3）光触媒玻璃

即在玻璃表面涂上具有高光触媒功能的薄膜，由于光触媒的氧化功能和超亲水性，能有效去除污垢，即使在雨天也能较好地保持玻璃的清洁。

目前，光触媒玻璃在日本应用较为广泛，如日本中部国际机场、横滨市水道局、商场、住宅大楼等都有安装光触媒玻璃的实例。

此外，光触媒玻璃还被应用到了汽车后视镜、新干线列车的车窗上，不仅能保持汽车外观的清洁美观，还能保证雨天驾驶的安全。

（4）光触媒顶棚

日本许多体育馆、仓库、车站通道的屋顶，商店、娱乐设施的遮阳棚，住宅平台屋顶等均采用光触媒材料设计，即美观又清洁。

中国国家大剧院的顶棚，也采用了光触媒技术，具有很好的清洁、防污等功能，自净化效果非常明显。

3、光催化剂在医疗卫生领域的应用

光触媒在杀灭大肠杆菌、金色葡萄球菌、肺炎杆菌、霉菌等病菌的同时，还能分解由病菌释放出的有害物质。光触媒空气净化功能、自洁功能可以使医疗环境长期保持清洁、干净。其杀菌功能还可以抑制医院、养老机构等医疗设施、医疗器械的细菌繁殖。

近年，在抑制癌细胞的生长、假牙清洁和牙齿美白方面也有光触媒的贡献。通过在患癌部位注入光触媒微粒子，来抑制癌细胞的繁殖；在假牙中加入含光触媒的溶液，被光源照射后，假牙上附着的污物被分解而变得干净；牙齿美白方面，主要通过LED灯的照射，去除牙齿上的牙垢，达到清洁牙齿、去除细菌的目的。

4、光催化剂在农业领域的应用

（1）水果蔬菜保鲜

光触媒在农业方面的应用主要用于、和上。众所周知，水果和蔬菜存放时间久了会变质，这是因为，开始变质的部分会释放出能促进水果和蔬菜成熟老化的乙炔气体，促进未变质部位快熟变质。如果使用光触媒，能将乙炔气体分解为二氧化碳和水，易于水果和蔬菜的长时间保存，保持其鲜度。使用光触媒不仅可以保鲜，还可以抑制细菌、霉的繁殖，保持存放水果、蔬菜空间的清洁。

（2）养液栽培

应用养液培植蔬菜、水果是农业栽培的常用方法，不仅能促进农作物的生长，还能使瓜果、蔬菜避免病虫害的侵蚀。养液栽培使用过程中最主要的问题是养液水的处理，如果不排水，循环使用会减少果菜产量；如定时排放污水容易造成环境污染。利用光触媒处理循环水，建立去除对生长有害物质的清洁系统，提高养液使用率，进而净化环境。

（3）提高种子发芽活力

实验发现，光触媒产生的活性酸素能对种子发芽产生一定的影响。经过光触媒剂处理的种子，其发芽率远高于普通种子的发芽率，因此，在发芽率较低的草药中使用光触媒剂可大大提升草药的收益率。

5、光催化剂在防臭消臭领域的应用

光触媒的防臭消臭功能主要体现在汽车、衣柜、鞋柜等狭小、密闭空间空气净化的应用上。例如，汽车使用时间久了，车厢内会产生异味；衣柜、鞋柜因空间密闭，时间久了也会有异味出现，利用光触媒空气净化器可以有效消除车厢、衣柜、鞋柜的臭味异味，净化空气。

在日本，光触媒技术已被日本轨道交通列入车厢空气治理的一种技术手段，新干线的吸烟室也装有光触媒除臭器，对车厢进行光触媒除臭，以保证车厢空气的清新。

6、光催化剂在水净化领域的应用

除了抗菌消臭、防污的功能外，光触媒还可以应用到水净化领域。利用二氧化钛光触媒技术降解水中有机污染物，特别是当水中有机污染物浓度很高或用其他方法难以处理时，光触媒的净化效果是非常明显的。

但是，有效除菌的水净化系统的开发较为困难，因为粉末状二氧化钛光触媒遇水易分散，不利于回收。日本千叶大学研制开发的二氧化钛光触媒薄膜小球，将粉末状二氧化钛成膜于球状金属氧化物表面，可以将其与水分离，有效回收再利用。在日本千叶公园使用光触媒薄膜小球进行污水净化处理后，取得了较为明显的效果。

光触媒技术由于不消耗地球能源、不使用有害的化学药品，而仅仅利用太阳光的光能等就可将环境污染物在低浓度状态下清除净化，并且还可作为抗菌剂、防霉剂应用，因而是一项具有广泛应用前景的环境净化技术。未来随着光触媒技术研究的深入开展，应用在建筑、家电、涂料、生活等领域的光触媒产品会不断增多，在水污染治理、医疗设施及器械、农业等领域的应用将会引起关注，光触媒市场前景可期。

光催化检测需要测3到7天才能出检测报告。光催化原理是基于光催化剂在光照的条件下具有的氧化还原能力，从而达到净化污染物、物质合成和转化等目的。光催化氧化反应以半导体为催化剂，以光为能量，将有机物降解为二氧化碳和水。光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术，对室内空气质量的改善已得到国际学术界的认可。

大量的理论和实验结果表明，光催化剂通过化学吸附与甲醛等有机污染物发生反应。

目前，这项技术已经成熟。自20世纪90年代以来，它从美国、日本等发达国家向中国引进技术，并在应用市场上得到广泛应用。

那么，如果你喷洒一种有用的光催化剂产品，效果如何？

空气净化：以甲醛、苯、氨、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等有害有机物影响人体健康。

负氧离子：释放负氧离子，天津除甲醛公司物理化学技术研究所检测到一种国产光催化剂，使用远红外光催化剂喷涂100平方米的建筑面积，相当于种植25棵桦树的净化效果。

杀菌：对大肠杆菌、金**葡萄球菌等有杀菌作用，同时也能分解死细菌释放的有害化合物。

除臭剂：对香烟气味、厕所气味、垃圾气味、动物气味等有除臭剂作用。

防污：防止油污、灰尘等。对浴室的霉菌、水锈、卫生间黄碱生锈和油漆表面褪色等现象也有预防作用。

光催化剂的起源:光催化技术是在20世纪70年代诞生的基础纳米技术，在中国大陆我们会用光触媒这个通俗词来称呼光催化剂。典型的天然光催化剂就是我们常见的叶绿素，在植物的光合作用中促进空气中的二氧化碳和水合成为氧气和碳水化合物。总的来说纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术，用于环境净化，自清洁材料，先进新能源，癌症医疗，高效率抗菌等多个前沿领域。

补充：

世界上能作为光触媒的材料众多，包括二氧化钛(TiO2),氧化锌(ZnO),氧化锡(SnO2),二氧化锆(ZrO2)，硫化镉(CdS)等多种氧化物硫化物半导体，其中二氧化钛(Titanium Dioxide)因其氧化能力强，化学性质稳定无毒，成为世界上最当红的纳米光触媒材料。

有很大的区别，光触媒一直争议比较多，其实老之前的光触媒收到紫外线限制，不建议使用，后面科技在进步，现在只需要可见光就可以分解，所以还是可以考虑的。好一些的可以选择光绿素材料分解甲醛，有光无光都可以分解，主要是有植物提取液的参与。

第一步：开窗通风。最好的办法就是长时间开窗 通风，通过空气对流，将室内空气中的污染物排放到室外。也可以用电风扇辅助，加速室内外空气对流量。

第二步：使用空气净化，经过有效通风后，室内空气污染已经大幅度降低，光触媒再配合光绿素效果更好，因为光绿素提取于植物体，能增强植物的感光性，也能提升光触媒的光敏感性，没有光的环境中，也一样能发挥出十分强效的去甲醛作用。

第三步：采用植物去污法。室内适宜种植的花卉植物有：吊兰（包括兰草类）、仙人球（仙人掌科）、芦荟等，这类植物都具有一定的净化作用。

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