硅藻泥负载光触媒的科学方法
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王晓
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硅藻泥负载光触媒的科学方法
在CCTV10套走进科学栏目里介绍，要使硅藻泥能够具有分解甲醛的功能，硅藻泥里必须添加光触媒。要么就只有吸附作用没有分解效果了，今天泥博士给大家详细的介绍硅藻泥里的光触媒要怎么添加？加什么样的光触媒才能起到作用？
市面上有些厂家将光触媒单独包装，在施工的时候将硅藻泥现场加入这种方法可取不？在讨论这个问题之前我们先了解下光触媒：光触媒（百度百科），一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，它涂布于基材表面，在紫外光线的作用下，产生强烈催化降解功能：能有效地降解空气中有毒有害气体；能杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污、净化空气等功能。
首先我们先要了解能被称为光触媒的纳米材料其粒径分布范围是1-100纳米范围内，好的光触媒要求粒径分布范围是1-20纳米范围内，基本上是一根头发丝的万分之一。因此超细的纳米材料有两个共性：团聚和不易分散，团聚是指纳米材料在生产出来之后因为运输压迫和吸潮的原因极易团聚在一起形成几十到几百微米的颗粒，颗粒里面的光触媒互相遮蔽光线造成了大部分的光触媒失效，影响了使用效率造成浪费。光触媒的团聚是随着出厂时间的增加而增加的，只有减少运输环节和储存时间才能减少团聚情况的发生。光触媒的团聚现象只有通过长时间的高速搅拌才能够将其分散开，因此现场搅拌受到时间和环境的因素并不能达到将团聚材料分散开的效果。并且，由于光触媒的价格很高有些不良商家往往让工人少加，甚至不加，因此现场添加光触媒是容易出现纰漏的方法，是极其不科学的。而没有光触媒的硅藻泥只有吸收有害气体却没有分解的作用，硅藻泥的功能性大打折扣。硅藻泥专家泥博士为了增加光触媒的使用效果都是将光触媒提前混入到硅藻泥里，经过特殊工艺负载技术，保证施工过程中无任何纰漏，减少了团聚的产生，并且也杜绝了光触媒现场集中添加对施工工人健康和现场环境的影响。
我们再了解一下市面上的光触媒的光波吸收情况，纯净的纳米二氧化钛粉末，只能吸收388nm以下的紫外光，在自然环境下，紫外光占有比例较低，不足自然光的10%，并且室内的玻璃隔绝了大部分的紫外线，对纯净的纳米二氧化钛没有激活作用，因而纯净的纳米二氧化钛是不适合用在室内做催化剂。因此需要将光触媒进行改性处理使其对可见光产生激活反应，才能大限度的触发光触媒的分解能力。常见的材料改性是经过参杂改性技术将光触媒的吸收波段拓宽到nm的范围，如下图：
由此上图可见：
0-10粒径的光波吸收范围是在nm范围内比较低，而在nm的范围内有比较大的峰值。
10-20粒径的光波吸收范围是在nm范围内比较低，而在nm的范围内有比较大的峰值。
20-30粒径的光波吸收范围是在nm范围内比较低，而在nm的范围内有比较大的峰值。
30粒径以上的光波吸收范围是在nm范围内有个相对低的峰值，而在nm的范围内则没有光波吸收的反应。
由图可见，对可见光反应的光触媒是粒径分布在0-20nm范围内的，对于整体粒径已经大于30nm的纳米材料已经失去了作为光触媒的大部分作用。
所以保证光触媒的分散性和添加过程中的分散性都是保证光触媒分解效果的前提，假如因为运输和添加不当引起了光触媒的团聚现象将大大降低光触媒的分解效率，即使使用了能够可见光激活的光触媒也只能是事倍功半！总而言之，硅藻泥中的光触媒是不能在施工现场添加的，而是要求硅藻泥厂家提前预混负载才能完全分散开，并保障了纳米级的光触媒牢牢的负载在了硅藻泥里面不会脱落，才能真真正正的起到高效分解有害气体的作用。
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