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紫外光表面紫外线光触媒技术原理及紫外线灯在此技术中的采用

光触媒(photocatalyst)在英文中是由光(photo)及催化剂(catalyst)两个单词组合而成。其中的光指的是380mm波长以下的紫外光,催化剂现今一般是指纳米级的TiO2材料。光触媒中的TiO2在紫外线的照射下,自身不发生变化。但能产生出氧化力极强的氢氧基(-OH)与活性氧(-O),将其周围的碳氢化合物分解为CO2和H2O。因而具有极强的杀菌,净化和自洁净功能。

光触媒的作用原理主要体现在以下两方面

一:光触媒的有机污染物分解原理

纳米级的TiO2在紫外光的照射下,由于吸收了光能而产生电子空穴对。这些空穴对(光载流子)会迅速迁移至表面,并激活其表面附着的H2O与O2而产生氢氧基(-OH)和活性氧(-O)。而这两种氧化性极强的物质会迅速与触媒表面附着的细菌、病毒及大分子量的碳氢化合物反应,生成无害的CO2和水。这一作用原理现正被广泛应用到空气净化和水消毒领域中。光触媒网与紫外线灯结合,可应用于鲜风或空调系统的净化,污水处理流程等。具有节能、长效、无二次污染的优点。

二:光触媒的亲水自洁净原理

如前我们讨论过光触媒在紫外光的作用下能有效地分解附着于上的污染物,而产生一个清洁的表面。同时生成的氢氧基(-OH)会与空气中的H2O结合而使触媒表面产生亲水性。而采用了这种技术的建筑物墙面,由于具有亲水性,在雨水的冲洗下,其表面的灰尘等固态附着物能非常容易被清洗掉,而保持了建筑物外墙面的清洁,节约了大量的人工清洁成本。这类附着于建筑物墙面的光触媒材料可利用阳光中的紫外成分进行工作。但它被首次激发时所需的紫外能量较高,因此必须在出产前用高强度的紫外线灯管进行激发。

由此可见,作为紫外光的产生源——紫外线灯管对光触媒技术的应用是至关重要的。

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