当清明节撞上梅雨季,除了江浙沪喜提种太阳热搜,还有不少家庭深受室内恶劣空气荼毒。从室内空气净化技术来看,其克星——量子光催化涂层技术显著具有成本低、效率高、寿命长、安全绿色环保等天生优势。
现有技术的局限
目前常用的室内空气净化技术有很多种,包括空气净化器、活性炭吸附、臭氧、除去剂等,也有光催化(光触媒)技术(详见下表)
净化方法 | 原理 | 优点 | 缺点 |
通风 | 让室内外空气对流,达到气体交换作用 | 速度快 通用 对间断污染效率高 | 引入室外污染物 冷热交换浪费能源; 受气候和建筑物影响大; 无法对抗持续污染; 窗台以下部位,会有死角 |
空气净化器(含新风系统) | 滤网对空气进行 | 筛分、拦截 | 远程净化,会有处理死角; 仅对固体颗粒物; 一次购置成本高,漶网更换成本高 能源消耗大; 电磁辐射、噪音污染、安全隐患 |
活性炭 | 多孔结构提供了大量的表面积, 使其达到吸附杂质的目的 | 易用 成本低 | 易饱和 过程可逆 |
负离子 | 气体分子电离,产生正负离子 | 空气维生素 | 非除去有害物质 |
熏蒸 | 加热水或治理液, 形成100℃以上的高温蒸汽进行喷扫处理 | 清洁除污 杀菌消毒 除味 | 容易损伤家具 |
除去剂 | 与污染物发生化学反应,形成稳定无毒的化合物 | 有针对性的治理廉价、易用 | 治理作用短暂 |
臭氧 (或其它定期消毒杀菌剂) | 强氧化剂, 可直接作 | 杀菌消毒 | 对人体有害 治理作用短暂 |
生物酶 | 在微生物和生物酶的双重作用下,分解有机化合物 | 迭择性强 无污染 | 容易失去活性 分解不彻底 治理作用短暫 |
光催化(光触媒) | 紫外光的作用下,产生光催化降解功能:具备除净化空气、除臭、灭菌等功能。 | 能地降解空气中有毒有害气体;能杀灭多种细菌,病毒等 | 不能成膜,寿命有限; 紫外光响应,粒径大,室外光催化作用一般,室内光催化作用不明显。 |
总的来看,这些技术的局限性大:
1、效用靶向单一。例如,新风系统、空气净化器等为远程净化,仅对固体颗粒物,同时远程净化,还会有净化死角。其负离子为非除去有害物质,仅起凝聚沉降除尘作用。
2、维护和使用成本高。例如,新风系统、空气净化器等一次购置成本高,漶网更换成本高,能源消耗大。
3、使用寿命短。例如,除去剂、臭氧(或其它定期消毒杀菌剂)、生物酶、光触媒等都只能做到短期。
4、应用场地局限。例如,空气净化器、新风系统、负离子等机动性差,很难做到无障碍不间断运行。
5、施工和设计复杂,维护不方便,耗材及能源消耗大。例如,新风系统、空气净化器等。
6、二次污染。例如,新风系统、空气净化器等会有电磁辐射、噪音污染、二次污染、安全隐患等。活性炭、除去剂等会有二次污染。负离子等会造成重离子污染等。
我们技术的优势
量子光催化涂层技术是新的光催化技术。光催化技术来源于1905年爱因斯坦提出光电效应方程,并在1972年为日本科学家藤岛昭发明为光催化环境技术,在日本建筑外立面、高速公路路面等得到广泛应用。
量子光催化涂层技术在日本技术基础上实现了创立突破,为我国自主研发、目前国际处于较高地位的技术。量子光催化涂层技术基本原理是将粒径5~10纳米的量子点二氧化钛核心材料,涂布于基材表面,产生包括可见光在内的多光谱响应,量子点二氧化钛核心材料光照后会产生光生电子与光生空穴,它们与空气中的氧气、水分子结合后生成如超氧离子、羟基自由基等活性氧化物质,起到分解有机污染物质、灭菌除臭作用。
量子光催化涂层
VS
一般光催化材料
1
普通光催化材料只能吸收紫外光的能量进行环境净化,而量子光催化材料可以吸收除紫外线以外的可见光、甚至部分近红外光进行催化净化。因此,产品可利用射入室内的太阳光、室内照明灯光等来净化室内空气,广谱杀菌消毒。
2
由于量子点光催化核心材料颗粒小,降低了电子空穴复合几率、提高了吸光性能,比表面积大,吸附能力强,更容易捕获空气中的污染物,使量子光催化涂层的光催化效率和普通光触媒比提高了100多倍。
不是所有的光催化材料都叫量子光催化涂层
测试结果表明,量子光催化涂层技术对可见光下甲醛除去作用达到24小时94.6%25;甲醛净化持续性达到5d,84.2%25;可见光下TV+OC除去作用达到24小时90.5%25;PM2.5除去率达到43.7%25,PM2.5除去率达到34.8%25;灭菌性能优越,例如大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌均达到100.0%2525除去。