說(shuō)到冷觸媒坛悉,不知道各位吃瓜群眾是否了解呢?為了讓大家更好的了解何為冷觸媒承绸,今天就跟著小編往前捯裸影,來(lái)看看冷觸媒的“前世今生”,它是怎么從“出生”到占領(lǐng)凈化市場(chǎng)的军熏。
“這PM2.5又爆表了轩猩,北京已經(jīng)不見(jiàn)天日多長(zhǎng)時(shí)間了?”
“今天天好藍(lán)啊羞迷,趕緊拍照曬個(gè)朋友圈”
“誰(shuí)家那小誰(shuí)家新出生的寶寶住進(jìn)剛裝修的新家不久就患了xx病”
“這水怎么越來(lái)越難喝了界轩?還這么多水垢!”
“自從家里買(mǎi)了車(chē)這異味兒就一直沒(méi)散過(guò)衔瓮!”
大家是否對(duì)這種類似的話都十分熟悉浊猾?反正小編是經(jīng)常能聽(tīng)到身邊的人抱怨這些環(huán)境問(wèn)題為生活日常帶來(lái)的困擾。所以啊热鞍,當(dāng)凈化這個(gè)詞一蹦到大眾視野的時(shí)候葫慎,所有飽受“摧殘”的“受苦”大眾衔彻,趕緊抓住救命稻草,該買(mǎi)買(mǎi)該置辦置辦偷办,為了社會(huì)和諧艰额,為了家庭幸福,為了子孫后代……椒涯,凡是可以起到凈化作用的產(chǎn)品只要不是太離譜的柄沮,原則上都是買(mǎi)買(mǎi)買(mǎi)!因此废岂,上到科研機(jī)構(gòu)的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室祖搓,下到企業(yè)里的小型研發(fā),無(wú)不在探索一條救國(guó)救民的凈化之道湖苞,活性炭似乎已經(jīng)不能滿足大家對(duì)于凈化的需求拯欧,民眾們都期待著一種既快捷又簡(jiǎn)便的方法能夠直接把有毒有害、難吃難喝的東西全部隔離财骨。說(shuō)到這里镐作,一個(gè)重量級(jí)的“人物”就要出場(chǎng)了,那就是冷觸媒的mother——“光觸媒”隆箩。
第一次聽(tīng)到光觸媒的時(shí)候该贾,真真覺(jué)得這個(gè)名字好啊摘仅!用“既……又……”句型造句的話那真是既生動(dòng)又形象啊靶庙。作為專業(yè)人士,起初小編并不知道光觸媒其實(shí)就是光催化劑的高大上版本名稱娃属,后來(lái)細(xì)想一下還真是覺(jué)得到位呢。
先簡(jiǎn)單介紹一下光催化劑护姆,比較專業(yè)的解釋是:光催化劑是在光子的激發(fā)下能夠起到催化作用的化學(xué)物質(zhì)的統(tǒng)稱矾端。這么一句話說(shuō)出來(lái),您肯定有幾個(gè)疑問(wèn)卵皂。1.什么是光子秩铆?什么才能釋放光子?2.光催化劑主要是什么物質(zhì)呢灯变?3.光子為什么能夠激發(fā)光催化劑殴玛?又是怎么激發(fā)的呢?4.光催化劑是怎么起到凈化作用的呢添祸?咳咳滚粟,注意啦各位,舉起你拿劃重點(diǎn)筆的手刃泌,老師要?jiǎng)澲攸c(diǎn)了凡壤!小編今天就站在專業(yè)的角度署尤,試著以最通俗易懂的語(yǔ)言給大家解釋一番。
說(shuō)在前面:世界萬(wàn)物包括任何的化學(xué)反應(yīng)都需要能量亚侠,而催化反應(yīng)的特點(diǎn)是能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率(提高或降低)曹体,催化劑本身在反應(yīng)前后幾乎不發(fā)生變化。
1.光子呢又叫光量子硝烂,是傳遞電磁相互作用的基本粒子箕别,他們可以傳遞能量,是電磁輻射的載體滞谢。也就是說(shuō)串稀,當(dāng)光源存在的時(shí)候,光子攜帶著能量釋放到催化劑上爹凹,使一系列復(fù)雜的反應(yīng)發(fā)生厨诸。至于光源呢,我們大家每天接觸的最多的當(dāng)然就是太陽(yáng)光禾酱。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)微酬,與我們今天內(nèi)容相關(guān)的光源,根據(jù)波長(zhǎng)的不同可以分為兩類:一種是可見(jiàn)光(波長(zhǎng)380-780nm)颤陶,包括太陽(yáng)光颗管、照明用的白熾燈、氙燈等滓走;另一種呢就是紫外光(波長(zhǎng)10-380nm)垦江,它是不可見(jiàn)的,比如汞燈可釋放紫外光搅方。
2.光催化現(xiàn)象早在1972年就被科學(xué)家們所發(fā)現(xiàn)比吭,具有這種光催化能力的材料主要是半導(dǎo)體材料,不同的半導(dǎo)體材料能夠吸收不同波長(zhǎng)的光姨涡,因此需要的光源也不盡相同衩藤。經(jīng)過(guò)幾十年的研究發(fā)展,目前應(yīng)用的最為廣泛的光催化劑就是二氧化鈦(TiO2)涛漂,這種材料價(jià)格低廉赏表、無(wú)毒無(wú)害、穩(wěn)定匈仗、抗光腐蝕性強(qiáng)瓢剿,因此被廣泛的應(yīng)用在各大光催化市場(chǎng)。
3.呼~(yú)允許小編嬸嬸的呼吸一口氣悠轩。接下來(lái)的內(nèi)容间狂,主要是將光催化劑的工作原理進(jìn)行講解,比較難解釋哗蜈,涉及到了一些比較復(fù)雜的反應(yīng)前标,小編盡力避開(kāi)太晦澀的內(nèi)容坠韩,再結(jié)合一些簡(jiǎn)單的圖示,希望能夠解釋清楚炼列。開(kāi)始只搁!
上面提到了光催化劑主要是一種叫半導(dǎo)體的材料,而半導(dǎo)體材料呢往往由三部分組成俭尖,依次存在的順序?yàn)?strong>①導(dǎo)帶氢惋、②禁帶、③價(jià)帶稽犁。
導(dǎo)帶:沒(méi)有電子填充的部分焰望。
價(jià)帶:充滿了電子的部分。
禁帶:介于導(dǎo)帶和價(jià)帶之間的部分已亥,用以分離以上兩部分的能帶結(jié)構(gòu)熊赖,也叫帶隙(兩帶之間的間隙)。
當(dāng)光子帶著光源的能量照射到②帶隙虑椎,如果這個(gè)能量大于②帶隙的能量震鹉,充滿電子的③價(jià)帶中的電子就被激發(fā)到了原本沒(méi)有電子的①導(dǎo)帶,那么在③價(jià)帶就產(chǎn)生了空位(專業(yè)名詞為空穴)捆姜,而①導(dǎo)帶就生成了電子传趾。空穴和電子的形成過(guò)程產(chǎn)生了電子的流動(dòng)泥技,就會(huì)引起一些氧化還原反應(yīng)浆兰,最終生成二氧化碳和水等小分子無(wú)污染物質(zhì)。舉個(gè)小例子珊豹,就拿水來(lái)說(shuō)簸呈,水分子會(huì)被空穴氧化成氧氣,被電子還原成氫氣店茶,那么只要有光源蝶棋,這種材料就具有分解水的能力。
4.對(duì)我們生活環(huán)境產(chǎn)生危害的污染物質(zhì)包括甲醛忽妒、揮發(fā)性有機(jī)物(TVOCs)、顆粒物等等兼贸,它們具有一些特定的官能團(tuán)可以和O2-段直、-OH等基團(tuán)發(fā)生反應(yīng),將污染物進(jìn)行分解從而達(dá)到了凈化的目的溶诞。
說(shuō)了這么多鸯檬,終于把這個(gè)“孩子?jì)尅苯o說(shuō)明白了。再回過(guò)頭來(lái)看光觸媒這個(gè)名字螺垢,光:需要光源喧务;觸:需要污染物和光催化劑接觸赖歌;媒:催化劑是一種反應(yīng)的媒介,這個(gè)名字是不是很全面很有道理的樣子呢功茴?
對(duì)于市面上冷觸媒的解釋是繼光觸媒凈化材料以后的又一新型凈化材料庐冯,是光觸媒的更新替代品,這就可以看出來(lái)坎穿,冷觸媒就是光觸媒的“親生兒子”啊展父,大部分的凈化產(chǎn)品其中一層的材料就包含冷觸媒,從市場(chǎng)占有率來(lái)看玲昧,這個(gè)“親生兒子”的能力似乎已經(jīng)超出了母親的栖茉,正所謂的“長(zhǎng)江后浪推前浪,前浪死在沙灘上”啊瓦盛。然而事實(shí)真是如此嗎七冲?像小編這種科(序玖ā)班(小)出(后)身(輩)的專業(yè)人員就持反對(duì)態(tài)度惶凝。
市面上的冷觸媒又稱自然觸媒,之所以號(hào)稱可以接替光觸媒的地位菩收,是因?yàn)樗呋纸夥磻?yīng)不需要紫外線梨睁、高溫、高壓娜饵,在正常居住環(huán)境下就可起到催化效果來(lái)治理污染坡贺。這時(shí),一堆大大的問(wèn)號(hào)就出現(xiàn)在小編的腦海里:光觸媒的原理是將光能轉(zhuǎn)換成為了化學(xué)能箱舞,從而達(dá)到凈化的目的遍坟,這也是符合能量守恒規(guī)律的,可見(jiàn)能量的重要性晴股,而所謂的冷觸媒愿伴,甚至暗觸媒又是由誰(shuí)來(lái)提供能量的呢?動(dòng)力在哪呢电湘?冷觸媒所講的低溫低壓隔节,光觸媒已經(jīng)完完全全可以實(shí)現(xiàn)了呀,通過(guò)上面的講解寂呛,相信各位已經(jīng)都有一個(gè)很好的認(rèn)識(shí)怎诫,材料參與反應(yīng)和溫度、壓力的相關(guān)性并不大贷痪,那么冷觸媒產(chǎn)品以此為噱頭來(lái)宣傳的用意何為呢幻妓?難道低溫可以提供能量嗎?小編不懂(此處問(wèn)號(hào)臉)劫拢。作為科研力量的一員肉津,檢索中國(guó)科技期刊文庫(kù)强胰,可以找到大量光觸媒相關(guān)的研究與文獻(xiàn),但是冷觸媒呢妹沙?結(jié)果基本上空空如也偶洋。那么,這項(xiàng)技術(shù)很可能只是某個(gè)企業(yè)自主開(kāi)發(fā)的初烘,很難想象在這樣單薄的技術(shù)背景下涡真,它憑什么超越一門(mén)發(fā)展了40多年的成熟技術(shù)?號(hào)稱自己的產(chǎn)品是光觸媒的替代產(chǎn)品是不是有點(diǎn)天方夜譚了呢肾筐?如果偏要說(shuō)所謂的冷觸媒也可作為一門(mén)技術(shù)的話哆料,小編則認(rèn)為只是光觸媒的改性產(chǎn)品,在光觸媒的基礎(chǔ)上摻雜或負(fù)載一些其他物質(zhì)用以增加帶隙寬度吗铐,可接受更大范圍波長(zhǎng)的光东亦,但是光這個(gè)大前提是萬(wàn)萬(wàn)不能少的呀~!
說(shuō)在后面:其實(shí)一個(gè)行業(yè)的興起與發(fā)展唬渗,并非是幾個(gè)公司甚至一個(gè)國(guó)家能夠做到典阵,作為這個(gè)領(lǐng)域的每個(gè)企業(yè)要生存、開(kāi)拓思路爭(zhēng)取差異化發(fā)展是可以理解的镊逝,但是我們要尊重科學(xué)壮啊,要實(shí)事求事!更要有最起碼的社會(huì)責(zé)任感撑蒜!
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