技術簡介

1、光催化技術原理

“百科特奧”光催化空氣凈化消毒器是一種以納米二氧化鈦為催化劑，通過紫外光激活，產生游離電子及電子空穴，生成極強的光氧化還原功能，可氧化分解各種有機化合物和部分無機物，破壞細菌與病毒的細胞膜和固化病毒的蛋白，摧毀它們的RNA和DNA，將其殺死并分解成二氧化碳和水；同時還有極強的去污、除臭功能。是當今空氣凈化的領先技術。在光催化反應過程中，首先在納米二氧化鈦表面產生電子和電子空穴，電子空穴將附著于二氧化鈦表面的水氧化，轉變成氫氧自由基；而電子將空氣中的氧還原，使其變成超氧化離子。氫氧自由基與超氧化離子將納米二氧化鈦表面的有機化合物氧化分解，有機化合物的中間體的原子團與氧分子產生原子團連鎖反應，最后被氧氣消耗，被分解為水和二氧化碳。通俗的說，有以下幾個方面：

（1）是一種強氧化反應，靠奪取微生物中的氧原子來完成消毒滅菌的功能；

（2）是一種光電反應，在目前循環風動態消毒技術中反應最快的一種反應；

（3）紫外線作為光催化強氧化反應作用能量的同時具有消毒滅菌作用；

（4）是能低的動態空氣消毒方式；

光催化示意圖如下：

紫光燈

光催化網

2、光催化凈化消毒優化結構與集成技術

（1）產品結構與集成

本產品通過優化反應型式（光催化網受光點與紫外線形成垂直角度，光照好、反應充分、光催化網表面積大，風阻小），科學的功能結構配置、智能化控制程序、有效的安全防護裝置，有機地將濾網除塵、活性碳纖維吸附、紫外光殺菌的同時與納米網產生催化作用、光催化分解污染物與消毒、負離子聚降懸浮污染顆粒、補充室內負離子、臭氧快速消毒等多種凈化技術組合成高效率凈化消毒的作業流程，可長期穩定、安全地運行，操作、維護簡便。

（2）產品工作流程：

在強力風機作用下，大量氣流被吸入進風口，通過過濾網濾掉灰塵和纖維物，再經活性碳纖維立體網吸附氧化后，氣體進入由納米二氧化鈦網和數支紫外光燈組成的光催化室，進行充分氧化還原反應，摧毀病毒與細菌的RNA和DNA，分解有毒有害物質，生成二氧化碳和水，負離子發生器不間斷地補充因室內密封而減少的負離子，使空氣清新，消除室內人員因缺乏負離子產生的疲勞癥狀。流程示意下

紫 光

燈光 如下

3、各種空氣消毒技術介紹

目前，普遍采取的空氣滅菌消毒方式主要是：

（1）利用紫外線燈管進行室內空氣滅菌消毒；

（2）噴撒、蒸熏水進行空氣消毒；

（3）臭氧發生器通過釋放一定濃度的臭氧對空氣進行消毒；

（4）循環風紫外線空氣消毒器

（5）高壓靜電吸附利用電場的吸附顆粒物進行空氣消毒。

（6）利用多級過濾，空氣層流方式以消除細菌載體達到消毒目的。

4、光催化消毒器與紫外線消毒器的比較：

部件：紫外線燈管部件對比：

與其他消毒凈化方法比較：

百科特奧空氣凈化器特色優勢

1、百科特奧凈化器技術的先進性

“百科特奧”光催化空氣消毒器系列產品是通過技術創新們評審獲得支持的一個光催化空氣凈化技術項目，其在光催化空氣消毒的技術上處于領先地位，是全國通過衛生部消毒器械組的評審，并獲衛生部消毒產品批件（衛消字（2006）第0303號、0204號）的光催化空氣消毒系列產品，在國內率先成功地應用于密閉艙微生物控制系統、廁所除臭系統、目標飛行器試驗等，開創了在密閉環境中運用光催化凈化消毒的新技術。

2、百科特奧凈化器產品的優勢

低能耗、光電反應速度保證長時間動態使用，安全可靠；

環保，保護健康。本產品無副作用，無二次污染，動態時臭氧量為零，機外紫外線泄露輻照強度為零。

（3）百科特奧凈化器整機零配件配置優質、高效。電子電氣配件均采用TUV、CE、3C認證產品，采用進口菲利浦紫光燈管，8000小時不衰減，253.7nm光波穩定無雜波。

（4）百科特奧凈化器多項功能，綜合凈化空氣。主要有：①濾除空氣中飄浮的顆粒狀污染物和纖維；②高效吸附分解有機有害物質，如甲醛、苯、二甲苯、氨等；③高效快速地殺滅病毒和細菌；④化解煙霧和異味；⑤補充空氣中減少的負離子，并對人體神經，心血管，呼吸道系統所患疾病有一定的緩解作用。

（5）百科特奧凈化器智能化程度高，可實現微電腦程序監控和無人操作。紫外線燈光衰減或任一燈管不亮，顯示屏LED均會發出報信號，提醒更換燈管；當濾網積塵超標時，顯示屏LED也會提醒清洗濾網。根據醫院具體情況，可事先設置好程序，分不同消毒模式（動態、靜態），分不同時間段自動啟停，實現無人操作。

（6）百科特奧凈化器凈化組件使用方便，維護簡便。

（7）百科特奧凈化器擁有自主專利的高活性光催化網承載技術和獨特的光催化反應結構型式、氣固相結合的多功能凈化消毒設備結構型式等技術，在光催化凈化消毒技術上處于領先地位。

（8）百科特奧凈化器空氣凈化器品種齊全，壁掛式、柜式、移動式、中央空調管道式、風口式、箱體式，適用面積無限制，并可根據客戶的需要，提供解決方案。

3、質量保證體系

（1）以嚴格的ISO9001:2008質量管理體系保證產品質量

產品生產均按本企業〈產品生產質量標準〉和〈產品驗收標準〉進行質量管理。所有生產人員上崗前均受過質量管理培訓，具體實施按ISO9001:2000全員質量管理體系予以保證，即從購入原材料把關，到生產中每一道工序操作人員自檢，下道工序操作人員驗收，質檢員抽檢；成入庫。全套程序如下：

（2）建立了嚴格的產品質量標準和驗收標準

為保證產品的優質，主要電氣零配件全部采用通過3C認證產品；并按照有關標準，制定了《產品質量企業標準》（Q/WJX-0012003 ?YZB/鄂漢007-2003），和《生產質量檢驗標準》（JX-WD-05-2-0）。

（3）嚴格的權威部門檢驗

對產品性能和衛生學檢驗認定通過委托湖北省、湖南省疾病預防控制中心完成，檢測。 光催化文獻上給的機理一般的是：光催化劑在相應的光響應區產生電子和空穴對，這個電子空穴對是可以發生復合的，光催化劑如何提高其效率的一個方面就是如何減少電子空穴復合，這個電子和空穴的概念有點象原電池反應過程，正極反應和負級反應是分開的。

通過電子和空穴向半導體表面不斷遷移，使得光誘發電子和空穴向吸附的有機物或無機物種轉移。在表面上，半導體能夠提供電子以還原一個電子受體，而光生空穴則能遷移到表面和供給電子的物種結合，從而使該物種氧化。對于電子和空穴來說，電荷遷移的速率和概率，取決于各個導帶和價帶邊的位置以及吸附物種的氧化還原電位。熱力學容許光催化氧化反應能夠發生的條件是：受體電勢比半導體導帶電勢低，供體電勢要比半導體價帶電勢高。與電荷向吸附物種遷移進行競爭的是電子和空穴的復合過程。這個過程一般都是在半導體顆粒內部和表面進行，且是一個放熱過程。

光催化原理

??半導體光催化劑大多是n型半導體材料（當前以為TiO2使用最廣泛）都具有區別于金屬或絕緣物質的特別的能帶結構,即在價帶(ValenceBand,VB)和導帶(ConductionBand,CB)之間存在一個禁帶(ForbiddenBand,BandGap)。由于半導體的光吸收閾值與帶隙具有式K=1240/Eg(eV)的關系,因此常用的寬帶隙半導體的吸收波長閾值大都在紫外區域。當光子能量高于半導體吸收閾值的光照射半導體時,半導體的價帶電子發生帶間躍遷,即從價帶躍遷到導帶,從而產生光生電子(e-)和空穴(h+)。此時吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負離子,而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。而超氧負離子和氫氧自由基具有很強的氧化性,能將絕大多數的有機物氧化至最終產物CO2和H2O,甚至對一些無機物也能徹底分解。

??什么是光催化？

?光觸媒[PHOTOCATALYSIS]是光 [Photo=Light] + 觸媒(催化劑)[catalyst]的合成詞。光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進化學反應的物質，光觸媒是利用自然界存在的光能轉換成為化學反應所需的能量，來產生催化作用，使周圍之氧氣及水分子激發成氧化力的自由負離子。幾乎可分解所有對人體和環境有害的有機物質及部分無機物質，不僅能加速反應，亦能運用自然界的定侓，不造成資源浪費與附加污染形成。代表性的例子為植物的"光合作用"，吸收對動物有毒之二氧化碳，利用光能轉化為氧氣及水。

?光觸媒于1967年被當時還是東京大學研究生的藤島昭教授發現。 在一次試驗中對放入水中的氧化鈦單結晶進行了光線照射，結果 發現水被分解成了氧和氫。這一效果作為 “ 本多 ? 藤島效果 ” （Honda-Fujishima Effect）而聞名于世，該名稱組合了藤島教授 和當時他的指導教師----東京工藝大學校長本多健一的名字。

由于是借助光的力量促進氧化分解反應，因此后來將這一現象中 的氧化鈦稱作光觸媒。 這種現象相當于將光能轉變為化學能，以 當時正值石油危機的背景，世人對尋找新能源的期待甚為殷切， 因此這一技術作為從水中提取氫的劃時代方法受到了矚目，但由 于很難在短時間內提取大量的氫氣，所以利用于新能源的開發終 究無法實現，因此在轟動一時后迅速降溫。

?1992年一次二氧化鈦光觸媒國際研討會在加拿大舉行， 日本的研究機構發表許多關于光觸媒的新觀念，并提出 應用于氮氧化物凈化的研究成果。因此二氧化鈦相關的 專利數目亦最多，其它觸媒關連技術則涵蓋觸媒調配的 制程、觸媒構造、觸媒擔體、觸媒固定法、觸媒性能測 試等。以此為契機，光觸媒應用于抗菌、防污、空氣凈 化等領域的相關研究急劇增加，從1971年至2000年6月 總共有10,717件光觸媒的相關專利提出申請。二氧化鈦光觸媒的廣泛應用，將為人們帶來清潔的環境、健 康的身體。

物體之長度為 米稱為微米(Micrometer; mm)，10 -9 米稱為納 米(Nanometer; nm)。各種應用材料也將由微米逐漸進入納米時代。 納米材料由晶粒1~100nm大小的粒子所組成。粒徑極為微細，具 有極大的比表面積，且隨著粒徑的減少，表面原子百分比提高。 在表面上由于大量原子配位的不完全而引起高表面能的現象。表 面能量占全能量的比例大幅提高，使納米材料具吸附、光吸收、 熔點變化等特性。利用納米超微粒子技術與特性，研發出材料本身在反應時完全不 參與作用，卻可促進并提高反應能量，以催化目標反應的觸媒技 術已運用于環境清潔作用上，促使有害或有毒物質加速反應成為 穩定而無害物質，達到環保效果。

?納米二氧化鈦光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進化學反應的物質，就象植物的光合作用中的葉綠素。光觸媒在太陽光或室內熒光燈的照射下能產生抗菌、除臭、油污分解、防霉防藻、空氣凈化的作用。

光觸媒的作用:

??抗菌性： 殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、克雷伯氏菌、 綠膿桿菌、病毒等。

??空氣凈化： 分解空氣中有機化合物及有毒物質：苯、甲醛、氨、TVOC等。

??除臭 ：去除香煙臭、垃圾臭、生活臭等惡臭。

??防霉防藻： 防止發霉、防止藻類的產生, 防止水垢的附著。

??防污自潔：分解油污,自清潔。

光觸媒的特性:

??1.安全性:作為食品藥品添加劑，經過美國FDA認證，使用非常安全。

??2.持久性:由于光觸媒只是提供了反應的場所，它本身并不參與化學反應，所以它的作用效果是持久的。

光觸媒的應用 :

?杭州特奧通過多年開發研究出一種具有混晶結構納米二氧化鈦光觸媒泡沫鎳網，具有良好的光催化性能 。?杭州特奧環保科技有限公司研發部提出該光觸媒能利用光源特定波長的能量產生光催化效應,使附著在物質表面的氧氣和水分子激發生成具有超活性的OH和O2自由離子基。這些具有強氧化性的自由基幾乎可以分解所有對人體或環境有害的有機物質和部分無機物質,最終可將有機物、細菌等分解為二氧化碳和水。因此納米二氧化鈦光觸媒泡沫鎳網經過特定波長的紫外線照射進行光催化反應可以起到除臭、抗菌消毒、凈化空氣和自清潔的作用。

附件：專利?

附件：引用文獻: 納米光催化空氣消毒器消毒效果的對比研究?