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光触媒是近几年以纳米制造技术制作出来的一种新型工业材料,大森ARC-FLASH光触媒是将它制成一种装饰涂料,经过将其施工喷涂在室内的墙壁或天花板、建筑物体外墙或汽车内部,经过光线照射之后,会分解附着其上和游离在空气中的有机物质,产生除味、杀菌、防霉、自净的效果,是一种很环保的材料,目前正大力推广。
光触媒的效能是连续的,它利用的是其原料二氧化钛(TiO2)引发氧化还原反应的特性来作用。这种特性就像铁会导电一样,但本身并不发电,因此不会消耗本身的能量一样,光触媒本身并不参与氧化还原反应,因此不管反应多 少次都不会消耗自身。此外,二氧化钛的钛是+4价化合物,它是钛的四种氧化态中最稳定的一种,在自然界中不会产生质变,因此不必担心光触媒会因二氧化钛质变而失效。
不过由于大森ARC-FLASH光触媒是一种涂料,经过特殊的喷涂施工方法附着在壁面或其它物体表面上,因此它的效果是否持续,受以下三个因素的影响:
(1)磨损:大森ARC-FLASH光触媒速干的特性,使它一经喷涂便硬化附着在壁面上,但在喷涂后的两个星期以后才会达到它的最大硬度。一般的汽车烤漆硬度为3H,换言之,在喷涂后10~14天左右,光触媒涂布层的硬度将比汽车烤漆还要坚固,一般程度的触摸、洗涤等动作不会伤害汽车烤漆,更不可能伤害光触媒涂布层,但若是以铁刷等刷洗,当然还是会被磨损。
(2)腐蚀:大森ARC-FLASH光触媒的原料二氧化钛是一种两性氧化物,不溶于水,且具有抗酸碱性,PH值在3~13之间的酸碱溶液都无法伤害大森ARC-FLASH光触媒的涂布表面,因此可以不受酸雨的影响而施工于建筑物外墙,不过当然禁不住如硫酸等强酸碱溶液的腐蚀。
(3)覆盖:大森ARC-FLASH光触媒必须接受光照,经由光的催化作用才能产生反应,必须始终维持在表面上,一旦被覆盖便无法发挥它必须的效果,一经重新粉刷油漆、贴壁纸、瓷砖等覆盖而失去效用。
二氧化钛是钛的+4价化合物,又称钛白,化学分子式为TIO2,是不溶于水的白色固体。它具有锌白的持久性和铅白的覆盖性,在造纸工业中通常被用于纸张漂白剂,在合成纺织工业中被用作耐纶的消光剂和增白剂,也被广泛用于油漆和牙膏当中。此外,二氧化钛无毒的特性,也使它广泛被应用于食品工业中,它与氧化铁或其它氧化物合用可作为色釉或色素,常用于化妆品和食品工业中,是世界标准的食品添加物,CAS序号为#13463.67.7。二氧化钛既然不具有毒性,大森ARC-FLASH光触媒自然也安全无毒。大森ARC-FLASH光触媒涂料含30%以上的二氧化钛,其余大约70%都是水,只有不到3%极微量用于黏合的聚合物,因此整个喷涂过程都很安全。
逢甲大学教授对光触媒的说明,大至上可以分为以下两个重点:
光触媒原料应为透明的象水一样的液体,光触媒的二氧化钛不应该会有沉淀现象发生。其实这位学者的说明并不完整,应该说只说对了一半。事实上一般的光触媒原料,确实如其所述,在外观上为透明水状且无沉淀现象的溶液,这是受限于原料制程的技术瓶颈,才不得不将光触媒原料制成透明水状溶液。要提高原料中的二氧化钛含量,势必会出现下两个问题:
1)因为二氧化钛是不溶于水的固体,含量提高就会在水中产生沉淀。
2)除非在分散技术上取得突破进展,否则无法解决二氧化钛在原料中沉淀、凝结的问题。
而以上的两个技术困难,大森ARC-FLASH光触媒都已在1996年顺利突破,并于1997年推出第三代二氧化钛含量高达30%的大森ARC-FLASH光触媒原料,此后再经改良,于2000年推出第四代(也就是现在可见光应答型的)大森ARC-FLASH光触媒原料,其中二氧化钛含量虽高,但靠着优良的分散技术,可使沉淀的二氧化钛易于再度分散,在喷涂应用时不会产生问题。学者因为没有亲身接触过大森ARC-FLASH光触媒原料,因此是以一般光触媒为论述范围而加以说明,自然就产生以偏盖全的疏漏。
大森ARC-FLASH光触媒原料中所含的二氧化钛,分子粒径达到2微米之小,因此我们说大森ARC-FLASH光触媒是一项纳米科技的产品。美国科学人杂志(Scientific American)的报道指出,二氧化钛分子粒径必须小于7nm才能够取得足够的比表面积,发挥其分解能力,也就是说,光触媒本身就是一项纳米科技产物。 |
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