光觸媒應用在殺菌除臭水質淨化

蔡先生

光觸媒(Photocatalyst)顧名思義就是利用光(某些特定之波長)的催化作用,使得觸媒物質產生一連串之化學物理反應 , (觸媒就是可以改變化學反應的物質) , 理論上觸媒其本身並不產生任何變化 , (戶外有大自然風化等摩擦力會微量損失) , 在光觸媒吸收光後成為高能量狀態，再將此高能量傳輸給反應物質 ,它可產生遠較臭氧（O3）為強的氧化力，此強氧化力可分解所有有害物的有機物質成為水或二氧化碳等無毒無臭的物質 , 而此作用只在於其表面 , 所以不會像臭氧或消毒劑會傷害我們的呼吸系統
我們可以更簡單的說 , 植物中的光合作用就如同光觸媒般 , 在光合作用中葉綠素吸收了二氧化碳及水並經過光的照射而產生了葡萄糖及氧 , 這就是最為大家所熟知的光催化作用之一


將光照射於氧化鈦上則可產生像使用於太陽電池中之矽（si）一樣〝帶負電的電子〞和〝帶正電的正孔(電洞)〞此等電子和正孔具有非常高的還原力和氧化力，它若和水及溶存氧氣作用則可產生〝OH�根〞(氫氧自由基)或超級氧化陰游子（superoxide  radicals）（O2�）等活性氧，此活性氧中〝OH‾根〞氧化力較大。〝OH根〞所具的能量為120kcal/mol , 其遠較構成有機物的分子間的結合能為大(大約都在100kcal/mol以下)，因此很容易切斷有機物的分子結合而使其分解。利用此作用可將溶解於水中的種種有害物質或空氣中的惡臭化學物質簡單的分解為無害物質。尤其〝OH‾根〞的氧化力遠較廣大使用於消毒、殺菌的氯氣和次亞氯酸，過氧化氫、臭氧、二氧化氯等化合物為強，因此大概可將所有有害物的有機物質分解變為水和二氧化碳等無害物質而進行殺菌作用，因此可用於除臭、抗菌、防霉、分解污垢、自身洗淨（self cleaning） 等項目.


當光觸媒與水接觸,並暴露在近紫外線的光線下,在表面上會產生氫氧離子,氫氧自由基經反應會分解有機化合物,如微生物菌類和有害物質,並且能夠在40分鐘的反應中殺死分解 2佰萬個大腸桿菌, 而氫氧離子的反應只在光觸媒產品表面上,因此並不會影響您飲用水的問題


研究特徵:
＊讓水變的溫和並且分解水中制癌物,抑制臭味細菌滋生
＊經光觸媒作用水會產生循環,並且能夠長久保持水質乾淨
＊經光觸媒作用水中菌量在30-40分鐘會被消滅
＊高溫融射法,不溶於水,安全性高,可重複使用,環保安全又經濟
＊無論將儲存水放置何處,都能安全將水保持七年安全無慮


( 摘錄自日本高原光觸媒公司)

amigogo

理論上可行，應用上成本極高。
因為光觸媒需要紫外線當動力，
但是紫外線在水中會被水分子阻隔，
普通3mm的透明玻璃就可阻隔1/2以上的太陽紫外線，
在水中的阻隔的效果與透明玻璃相當，
也就是說廢水或原水必須穿過紫外線燈與光觸媒燈的中間，
而紫外線與光觸媒的距離只要大於3mm光觸媒的殺菌能力就少於1/2，
那還是以清水來計算，如是有懸浮微粒的污水那殺菌能力的遞減就更劇烈了。
說清楚的話還要一大篇，總之成本太高了。

蔡先生

現在光觸媒技術已經發展到利用可見光當激發源.