在日本的醫(yī)院、新干線、飛機、老人院、學校等場所，會常常用到光觸媒來做殺菌除味抑菌的空氣凈化處理。今天我們來認識殺菌除味的好產(chǎn)品---光觸媒。

1. 光觸媒是什么？

光觸媒發(fā)現(xiàn)于上世紀七十年代的日本，是由日本人命名的，翻譯成中文意思是光催化劑，2003年前后引入我國。光觸媒是以納米級TiO₂（二氧化鈦）為代表的具有光催化功能的光半導體材料的總稱。將其涂布于基材表面，在紫外光線的作用下，可以使有機物或者無機物發(fā)生氧化還原反應，能有效殺滅多種細菌，并能將細菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理，也能分解人類活動引入的一些生活異味。

最初的光觸媒是以純的TiO₂為活性成份，但由于外界光源的限制，近幾年通過以離子摻雜、離子注入、貴金屬沉積等方法，研究出一系列可見光光觸媒，廣泛用于除菌和去除病毒等醫(yī)用領域，近幾年還被用于大氣污染物的防治。

2. 光觸媒的作用原理是什么？

光觸媒在光照條件下，TiO₂的電子從價電帶躍遷至導電帶，在光觸媒表面形成電子（e^-）空穴（h⁺）對，帶負電的e^-與光觸媒表面的O₂結合產(chǎn)生超氧陰離子自由基（O₂·），帶正電的h⁺與其表面的H₂O結合產(chǎn)生羥基自由基（·OH），這兩者在化學上都是極不穩(wěn)定的物質，當有機物質接觸到光觸媒表面時，便會分別和超氧陰離子自由基及羥基自由基結合，最終反應生成二氧化碳（CO₂）和水（H₂O）。這一連串的反應，化學上稱為氧化還原反應。

光觸媒殺菌原理是化學不穩(wěn)定的超氧陰離子自由基（O₂·）及羥基自由基（·OH）破壞細菌的細胞膜使細胞質流失，從而造成細菌的死亡，并且可以固化病毒的蛋白質載體，抑制病毒的活性。

3. 光觸媒的殺菌、抑菌效果如何呢？能不能除甲醛呢？

光觸媒在實際使用過程中備受爭議的是光源的限制，純凈的納米TiO₂光觸媒只能受波長小于400nm的紫外光激發(fā)，才能發(fā)揮催化活性，而太陽光中紫外光區(qū)的能量僅占總能量的6%，因此，使用效果備受限制。

現(xiàn)代光觸媒技術在TiO₂中參雜了（鐵）Fe³⁺，（鉻）Cr³⁺，（錳）Mn²⁺，（鉬）Mo³⁺，（釕）Ru³⁺，（鋨）Os³⁺，（錸）Re³⁺，（釩）V⁴⁺等金屬，以期提高對光的吸收范圍。研究表明：參雜效果較好的順序是V>Cr>Mn>Fe>Ni。金屬的參雜對TiO₂光的吸收確實有了一定的改善。然而，大多數(shù)參雜金屬離子的光觸媒腐蝕性很大，對家具、墻紙等裝修材料產(chǎn)生腐蝕，造成褪色、銹斑等，損害我們的家具、墻紙等，造成不可逆轉的損失。

使用貴金屬沉積的方法將微量貴金屬負載在TiO₂上，獲得了較好的效果。其中負載貴金屬 Pt（鉑） 的改性效果最好，Ag（銀）次之。但Pt的成本較高，Ag 改性毒性小、成本低，因此，銀光觸媒有了廣泛的應用。

遼寧省疾控中心的胡英在《中國消毒學雜志》上發(fā)表了一篇名為《光觸媒材料抗菌效果及其影響因素觀察》的文章，文中比較了納米TiO₂粉劑、納米Ag粉劑以及載Ag光觸媒的殺滅大腸埃希菌及金黃色葡萄球菌的效果，結果表明：納米TiO₂在光照下顯示出一定的抗菌活性；納米Ag可表現(xiàn)出明顯的抑菌活性；載Ag光觸媒不經(jīng)光照也可顯示出一定的抑菌作用，在日光燈照射下，可明顯增強抑菌效果，抑菌率達到96.2%。

銀光觸媒真實的殺菌、抑菌效果也印證了這一效果。然而光觸媒到底能不能除甲醛呢？

市場上關于光觸媒除甲醛的說法很多：納米光觸媒除甲醛說、可見光光觸媒除甲醛說、光觸媒添加植物活性因子等說法。

我們要說的是光觸媒是日本人發(fā)明的，在日本，光觸媒只用來殺菌、抑菌、防霉以及去除細菌代謝、人類生活引入的一些生活異味，在普通環(huán)境中幾乎不能除甲醛。光觸媒除甲醛的先決條件是在強紫外燈的照射下，也就是說實驗室條件下確實能除甲醛，但離開了紫外燈，光觸媒除甲醛的功效就微乎其微了。市場上出現(xiàn)的一系列可見光光觸媒，確實能拓寬光觸媒對太陽光的吸收，但是具有副作用。大部分廠家還是有自知之明的，他們知道光觸媒除醛效果不理想，因此給TiO₂里添加了其他的植物提取液和植物精油，即所謂的植物活性因子，以期達到除甲醛的效果，然而這真的能持久發(fā)揮除甲醛的功效嗎？國家室內環(huán)境與室內環(huán)保產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗中心宋廣生主任在《室內環(huán)境污染控制與治理技術》一書中明確提到：“這種提取物的液體形態(tài)只有3個月的保存期，保存期較短，如果作為商品，則還需解決其保存期這一難題。”

綜上所述，好的光觸媒產(chǎn)品，應用在日常生活環(huán)境，有非常好的殺菌、除味、抑菌、防霉的功效。但本文所講的光觸媒，指的是真實有效的光觸媒產(chǎn)品，并非商場上虛假宣傳的“光觸媒”。理性看待光觸媒，好產(chǎn)品要應用在合適的領域。夸大產(chǎn)品功效，才是對產(chǎn)品的傷害。