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    摘  要：本文介紹了什么是光觸媒，它的作用機(jī)理、殺菌作用和應(yīng)用以及納米級光觸媒紙在生活用紙中的應(yīng)用?！　￡P(guān)鍵詞：光觸媒；殺菌；生活用紙        進(jìn)入了21世紀(jì)，隨著工業(yè)的發(fā)展，人們賴以生存的生活環(huán)境日益惡化，有害的化學(xué)物質(zhì)及細(xì)菌隨時都可能污染大氣。因此，保護(hù)環(huán)境、減少污染、養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣，越來越顯得重要。特別是2003年經(jīng)歷了SARS的嚴(yán)峻考驗，以及前段時間局部地區(qū)禽流感現(xiàn)象的出現(xiàn)，更加引起人們對環(huán)境衛(wèi)生的重視。由此，具有殺菌、抗菌、除臭功能的“光觸媒”迅速成為環(huán)保學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的新寵，有文章指出，后非典時期，中國十大商機(jī)，它(光觸媒)占其中兩項。　　1  何為光觸媒        這種物質(zhì)當(dāng)光(紫外線)照射時被激活而促進(jìn)周圍的化學(xué)反應(yīng)，銳鈦礦型TiO2“光觸媒”就有這種功能，它是一種在光(紫外光)照條件下，自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，就像植物光合作用中的葉綠素。    　　國外在光觸媒方面的研究比較早，日本研究得更為深入。一位日本人偶爾發(fā)現(xiàn)，將二氧化鈦半導(dǎo)體單結(jié)晶用鉆石切割成電極，對極采用白金電極，做成一個回路，并用氙燈照射二氧化鈦半導(dǎo)體單晶，結(jié)果發(fā)現(xiàn)TiO2這邊冒出氧氣，白金那邊冒出氫氣，結(jié)果表明，光照條件下，二氧化鈦被激活，將空氣中水分解成氧氣和氫氣，而TiO2本身并不溶解。太陽光與室內(nèi)光均含有400nm以下的紫外線，即極微量的紫外線，只需1mw／cm2以下，即室內(nèi)照明燈，不需另加光源。就能激發(fā)TiO2的活性。　　2  光觸媒作用原理        光觸媒受太陽光或熒光燈照射時鈦原子上的電子被紫外光激發(fā)，形成電子、空穴對，即光生載子，然后迅速遷移到其表面，并激活被吸附在表面的空氣中的氧和水分，產(chǎn)生自由基(·OH-)和(·O2-)，當(dāng)污染物以及細(xì)菌吸附其表面時，就會發(fā)生鏈?zhǔn)浇到夥磻?yīng)?！　?  光觸媒的殺菌作用        國外實(shí)驗數(shù)據(jù)證明TiO2光觸媒可以在24h內(nèi)將金黃色葡萄球菌和大腸桿菌全部殺死，并能在短時間內(nèi)完全分解甲醛、氨、硫化氫等，而TiO2本身并不反應(yīng)，可以反復(fù)起作用，而且對周圍的環(huán)境無任何副作用。經(jīng)美國FDA認(rèn)證的TiO2使用非常安全，可作為食品、藥品添加劑，它的氧化分解、除臭、殺菌能力比碳纖維、臭氧更強(qiáng)，而且效果持久。它的超強(qiáng)氧化性可破壞細(xì)菌膜、使細(xì)菌質(zhì)流失而死亡，凝固病毒的蛋白質(zhì)，抑制病毒的活性，能夠殺死吸附在它表面的金黃色葡萄球菌和大腸桿菌等，還能夠?qū)⑹覂?nèi)空氣中的甲醛、苯、氨等有害物質(zhì)分解為CO2和水，并且無中間產(chǎn)物生成，凈化效果安全、持久，也能用于由汽車排出的廢氣的凈化。        據(jù)中國室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測中心和中國疾病預(yù)防控制中心等國家權(quán)威部門所做的檢測，光觸媒的殺菌效果可達(dá)到99．9％，對甲醛、苯、氨等有害氣體的消除率可達(dá)到90％以上，光觸媒的空氣凈化能力是高纖維活性炭的150倍，它還具有極強(qiáng)的防霉、親水效果，利用光觸媒處理的布包裝食品可明顯抑制霉變，在10天以后仍能保持新鮮。據(jù)實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，噴涂1000m2光觸媒的使用效果相當(dāng)于70棵白樺樹的空氣凈化能力，光觸媒可以給人們帶來一個清新自然健康的環(huán)境。　　4  光觸媒在國內(nèi)的應(yīng)用        幾年前，日、韓、美已將光觸媒技術(shù)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，在SARS之后，光觸媒也終于進(jìn)入了我國，自去年年底，已有5種光觸媒產(chǎn)品進(jìn)入廣州，產(chǎn)品可分為3類，比較多的是光觸媒涂層液，即將該涂層液噴于室內(nèi)家具及墻體表面；另一種是光觸媒涂料添加劑，這種添加于普通裝修漆中的光觸媒涂料添加劑，添加量一般在2％~5％，可以使普通的裝修漆具有光觸媒的凈化功能；還有一種，比較少見，是光觸媒油漆，技術(shù)含量較高，價格也比較貴。光觸媒作為環(huán)保產(chǎn)品得到應(yīng)用，據(jù)資料介紹清華大學(xué)將光觸媒用于空調(diào)內(nèi)，起到殺菌作用。藍(lán)鳥汽車將光觸媒用于汽車內(nèi)壁，還有些建材公司用于建筑陶瓷及空調(diào)方面，而用于紙張方面國內(nèi)尚沒有報道?！　?  光觸媒在生活用紙中的應(yīng)用        日本在光觸媒紙的研究和應(yīng)用方面做了大量的工作，EIN光觸媒紙張制造技術(shù)已獲美國專利(第6419792號)。首先采用少量納米級銳鈦礦型氧化鈦在不使用涂料或粘合劑的條件下，直接添加于紙漿中，制成光觸媒紙漿(如圖2)，然后摻用15％~20％的光觸媒漿與普通紙漿一起，利用普通的造紙技術(shù)生產(chǎn)出具有殺菌、抗菌和除臭功能的各種生活用紙，如表1所示。        光觸媒生活用紙應(yīng)用越來越廣泛，特別是經(jīng)歷SARS，殺菌功能強(qiáng)大的光觸媒口罩備受關(guān)注，其結(jié)構(gòu)如圖3。以漿內(nèi)添加方式生產(chǎn)的光觸媒生活用紙，由于納米級氧化鈦光觸媒摻在紙漿里面，表面損失比較少，可長效使用；另外，紙內(nèi)纖維疏松的交織，保證空氣與光觸媒間有較大的接觸面，能充分發(fā)揮光觸媒的殺菌、除臭作用，相信光觸媒生活用紙會給我們帶來更健康的生活。