新型光触媒涂料.ppt

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1、新型光触媒涂料,刘强（5702105089）材料班,光触媒原理及作用新型光触媒涂料新型光触媒新进展市场前景,光触媒,光触媒是一种分子级的金属氧化物材料（二氧化钛比较常用），它涂布于基材表面，在光线的作用下，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；能有效杀灭多种细菌，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、抗污等功能。,光触媒原理,光触媒在特定紫外线的照射下，会产生光化学效应，把光能转化为化学能而赋予光触媒表面很强的氧化能力，可氧化分解各种有机化合物和矿化部分无机物，并具有抗菌的作用。在光照射下，光触媒能吸收相当于带隙能量以下的光能，使其表面发生激励而产生电子

2、(e-)和空穴(h+)。这些电子和空穴具有很强的还原和氧化能力，能与水或容存的氧反应，产生氢氧根自由基（OH）和超级阴氧离子（O）。如原理图所示，这些空穴和氢氧根自由基的氧化能大于120kcal/mol，具有很强的氧化能力，几乎能将所有构成有机物分子的化学键切断分解。因此可以将各种有害化学物质、恶臭物质分解或无害化处理，达到净化空气、抗污除臭的作用。,原理图,光触媒的主要功能,光触媒作为一种新兴的空气净化产品，主要有以下功能：空气净化功能：对甲醛、苯、氨气、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等影响从类身体健康的有害有机物起到净化作用。杀菌功能：对大肠杆菌、黄色葡萄球菌等具有杀菌功效。在杀菌的同时还能

3、分解由细菌死体上释放 出的有害复合物。除臭功能：对香烟臭、厕所臭、垃圾臭、动物臭等具有除臭功效。防污功能：防止油污、灰尘等产生。对浴室中的霉菌、水锈、便器的黄碱及铁锈和涂染面褪色等 现象同样具有防止其产生的功效。净化功能：具有水污染的净化及水中有机有害物质的净化功能，且表面具有超亲水性，有防雾、易 洗、易干的效能。,目前,国内外就纳米光催化涂料的研究报道很多。日本、美国等在这方面作了许多工作,有些技术已进入了实用化阶段。国内在近几年也围绕纳米氧化钛光催化剂开展了研究,山西做了大量研究工作,并研制成功了纳米氧化锌光催化多功能涂料。在一间13m2的密闭室内,当涂料干后加入甲醛、苯、氨(浓度相当于国

4、家标准的10 倍量),48h 后开始测定,连续测定5 天,甲醛第3 天达到国家标准,氨第2 天达到国家标准,而苯类化合物第5 天也接近国家标准。甲醛、苯类化合物、氨的最大降解为:甲醛100%,苯79.0%,甲苯86.6%,对二甲苯85.4%,间二甲苯90.1%,邻二甲苯93.3%,氨97.2%。,光触媒的应用,光触媒具有这么多的“优秀品质”，所以被广泛应用于各个领域。如：环境净化：SOX，废弃物的净化，废水处理，废气净化，地下水净化；公路：隧道内墙，道路保护围栏，反射镜，公路指示板，隔离墙；住宅设备：便器，瓷砖，浴盆，壁纸，玻璃，窗框，百叶窗，照明罩；建材：内墙材料，外墙材料；家电：空气净化器

5、，空调，冰箱，净水器，餐具干燥器；汽车：汽车空调，汽车玻璃，照明罩，汽车座舱材料；农业：塑料大棚，土壤杀菌剂，杀虫剂；日用品：餐具，刀具，汤勺，筷子，菜板，玻璃杯；店铺：牌匾，墙壁，电灯；医疗：癌症的治疗。,光触媒在照明技术上的应用 路灯使用较长时间后在玻璃罩上常积有一层污垢,使驾驶员和周围居民有脏的视感,同时路灯的光输出也大为下降。试验结果表明,有光触媒作用的玻璃罩由于去除污垢光透过率提高约45%,路面的直射照明率约改善35%。光触媒在纺织领域的应用 近年来,日本市场上已出现了一种光触媒织物,这是一种采用光催化剂作为消臭剂的新型消臭灭菌织物,由日本歧县纤维试验场开发成功。他们将光催化技术用于

6、纺织工业,开发出了屏蔽型光催化剂,并且实现了工业化生产,纺出了光催化纤维,并织成光催化织物。人们已经开始着手把其广泛用于窗帘、地毯、沙发套、沙发布、台布等各种装饰用布中,这样既达到美化居室的作用,也消除了空气中的微量有害污染物。,光触媒在医学上的应用 杀菌作用在医院病房、手术室及生活空间等细菌密集场所实施,光触媒抗菌建材(玻璃、釉面砖等),可有效杀死细菌,防止感染。纳米抗菌纤维具有优良的保健功能,除用作医疗用品如手术服、护士服和手术巾外,还可制造长期卧床不起的病人和医院的消臭敷料、绷带、尿布、床单及厕所用纺织品等。肿瘤治疗纳米TiO2 应用于抗肿瘤研究是从90 年代开始的。其优点:(1)除紫外

7、光外不需要其它的外界能量;(2)TiO2 能够在大范围的表面物上产生强氧化反应(即杀伤作用);(3)TiO2 颗粒能够被正常组织内的巨噬细胞所吞噬;(4)不会引起白细胞减少等副作用。借助于光学纤维,可以将纳米TiO2 和紫外光送至人体内部脏器的肿瘤表面,直接杀灭肿瘤细胞,从而达到治疗肿瘤的目的。清洁牙齿通常牙科医生使用高浓度的H2O2 作为漂白剂对牙齿进行清洁漂白,但是高浓度的H2O2 对于牙龈有腐蚀作用,不小心沾上,是非常痛的。现在有一种新型的牙齿漂白剂。在水溶液中加入纳米TiO2 粉末,加入粘合剂增加溶液的粘度,低浓度的H2O2 作为氧化助剂,将他们搅拌均匀成粘稠的糊,涂抹在牙齿的表面,在

8、弱紫外光短时间照射下,清洁漂白牙齿表面,并杀死附着在牙齿上的细菌。防晒化妆品近年来纳米TiO2 等一批无机防晒剂大受欢迎,因为纳米TiO2 具有很强的散射和吸收紫外线的能力,尤其是对人体有害的中长波紫外线的吸收能力很强,并且可透过可见光,无毒无味,无刺激性,加之可以随意着色,价格便宜,故可广泛用于化妆品中。在对日本销售的37 种防晒化妆品的分析中,发现其中大多数均含有纳米TiO2。,新型光触媒涂料产品展,光触媒净化材料,供应家庭装修后系列光触媒涂料,泰中”光触媒涂料”生态漆,”光触媒涂料”生态底漆,日本电脑涂布光触媒涂料用于医疗业,无机预涂清水混凝土挂版幕墙系统&透明保护剂,光触媒涂料,南京金

9、飞城,玻璃上施工光触媒涂料样板,新型光触媒涂料,纳米光触媒涂料（莱阳子西莱环保科技有限公司）复合光触媒型（北京盛洁森环境科技有限公司）光触媒分解污染物（明天纳米科技有限公司）,纳米光触媒涂料,铝塑复合板制造业的新亮点,在当今流行的建筑装饰板材铝塑复合板的应用中，其表面自清洁性一直是国家有关部门关注的问题，同时也是各生产厂家急于解决的难题，纳米光触媒涂料涂附在铝塑复合板表面即可解决这一难题。该涂料为液态、透明状，呈微黄绿色，干燥后为无色透明涂层。其特性是利用光能和空气中的水分及氧气，激活光触媒二氧化钛涂膜从而产生强大的氧化还原力，将污垢和有害物质分解，以达到自清洁的目的。由于该涂料干燥后为透明状

10、，对铝塑复合板原涂层的色泽、花色没有任何影响。在我国大力推广绿色家园、环保建材的今天，纳米光触媒涂料将铝塑复合板的生产、应用带来新的生机。,纳米二氧化钛光触媒（纳米抗菌涂料专用）,性质及用途：纳米涂料已被认定为北京奥运村建筑工程的专用产品，展示出该涂料在建筑领域里的应用价值。它利用独特的光催化技术对空气中有毒气体有强烈的分解消除作用。对甲醛、氨气等有害气体有吸收和消除的功能，使室内空气更加清新。经测试，对各种霉菌的杀抑率达99以上，有长期的防霉防藻效果。纳米改性涂料，具有高强的附着力，漆膜硬度高且有韧性，优良的自洁功能，强劲的抗粉尘和抗脏物的粘附能力，疏水性极佳，容易清洗污物的性能。耐洗性大于

11、15000次，具有良好的保光保色性能，抗紫外线能力极强。使用寿命达15年以上。颗粒径细小，能深入墙体，与墙面的硅酸盐类物质配位反应，使其牢牢结合成一体，附着力强，不起皮，不剥落，抗老化，可在10到25之内正常施工。使建筑行业施工缩短了工期，提高了功效，涂料的各种性能得到某些改进的试验结果足以证明，纳米改性涂料的市场前景是非常好的。,该产品有以下优点：1、产品粒径小 2、比表面积大 3、负离子活性强 4、光催化效率高 5、分解有害气体彻底、速度快 6、分散性好,抗菌试验,由图1 和图2 可以看出,对照样品的周围无抑菌圈出现,而光触媒织物的周围有明显的抑菌圈,其中整理织物对S.aureus 的抑菌

12、圈直径约为17mm,对E.coli 的抑菌圈约为21mm。由于 OH活性很强,且能在培养基中扩散,说明织物上的光触媒为溶出性抗菌材料,其杀菌机理确实与 OH有很大联系,并具有很好的抑菌性。其机理是光触媒织物上TiO2 会与琼脂培养基中水、光和O2 的三者作用释放出活性自由基,抑制了光触媒织物周围的细菌生长,从而在织物周围出现明显的抑菌圈。而实验中,纳米光触媒织物对白色念珠菌C.albicans 的抑菌圈不明显,本实验未采集照片。,光触媒织物对S.aureus、E.coli 和C.albicans 的菌落减少百分率为99.12%、99.11%和95.17%。光触媒织物对E.coli 和S.aur

13、eus 的抑菌效果,试验样品菌落减少百分率与对照样菌落减少百分率之差 26%,即可认定该织物具有抗菌作用。,复合光触媒型,产品功能精细纳米高科技环保产品，具有分解甲醛、苯系物、氨、TVOC等有害气体，去除装修污染，净化室内空气的功效；抗菌除霉、去除异味的功效。一次施工，长期收益。适用范围家庭居室、厨房、卫生间等；医院、学校、办公室、宾馆、饭店、影剧院、车站等公共建筑和场所；火车车厢、汽车车厢等公共交通工具。,盛洁森-清洁除味-复合光触媒型,光触媒分解污染物,光触媒能彻底分触空气中有毒的甲醛、苯、氨、和其他有机污染物,并能增加空气中负氧离子浓度.以下是光触媒分解有机污染物的流程图：,新型光触媒新

14、进展,日本东丽公司研制成功高耐久性光触媒涂层剂 日本理化学研究所和东丽公司合作研发，日前成功地将使用氧化钛等光触媒材料涂层剂的产品的耐久性提高了A 倍。该技术的应用方法与传统的助剂相同，被处理材料浸渍处理后只需干燥处理即可形成涂层薄膜。据了解，该技术的关键是有效利用了Fullerene（富勒烯）。Fullerene是球壳状碳分子，是碳的同素异构体碳C60。碳的同素异构体有C60、C70、C84 等，它们都是呈网状球形结构，但是C60的存在价值最大。光催化涂层剂是由以氧化钛等光催化材料和粘合聚合物等组成的涂层剂。利用此光触媒涂层剂涂层，可赋予纺织品抗菌除臭的功效。这项技术的核心就是在不影响原有的

15、手感风格上，使效果保持持久。(来源：中国纺织经济信息网),陶氏与巴斯夫开发环氧丙烷新工艺 陶氏化学与巴斯夫共同开发确立了采用过氧化氢的环氧丙烷（PO）生产新工艺（HPPO），并正式提出新建装置。在巴斯夫的比利时安特卫普生产基地内建设，初期产能30 万t/a，2006年初动工，预定2008 年开始商业运转。由邻近的与索尔维合资的企业确保过氧化氢供应，预定该企业新建23 万t/a采用索尔维技术的单系列过氧化氢装置。该工艺的特点在于不产生水以外的副产物，使专门生产po 成为可能且装置紧凑，必要的基础设 施少，比与原有工艺相比可大幅降低投资费用。在这样的技术背景下，可能蕴藏着po 产业世界格局的变化。

16、(来源：中华涂料网),中国科学院理化技术研究所在多年理论和应用研究的基础上，成功地研制出同时具有抗菌、防雾、防霉、自洁、光催化分解污染物等多重功效的新型光触媒涂料。由于该涂料成膜后具有的亲水以及光催化性能，在玻璃上使用后，使玻璃具有明显的防雾，自洁功能。初步的抗菌实验显示，这种涂料对金黄色葡萄球菌的抗菌率大于99%。同时，该涂料还具有室温下快速成膜的优点，室温成膜48h后。如不刻意刮划，膜不会被破坏或自行脱落。该涂料可在多种材料如玻璃、陶瓷、塑料等表面使用，赋予这些材料抗菌、防雾、防霉、自洁、光催化分解污染物等多重功能。日前，理化所已就此项技术申请了国家发明专利。,市场前景,装修装饰业高速增长

17、室内空气污染已成严重问题 环境问题引起国家高度重视 人们环保意识日益增强 市场呼唤室内污染治理企业,自20世纪80年代以来，以日本、欧美为代表的工业发达国家在家用电器、电信通讯、化学建材、日用品、食品包装等产品中开始使用抗菌防霉材料。我国科研人员也积极追踪国际材料发展的前沿，自90年代初开始了抗菌剂及其应用的研究，90年代末进入了一个飞速发展时期。特别是近年来，在抗菌材料的研究与应用领域有了突破性进展，研制的抗菌材料在抗菌、卫生、安全、长效、工艺等性能上，已基本满足各类产品的抗菌技术要求。,特别是在2003年“非典”期间，抗菌产品在公共消毒、预防疾病扩散、保护公共安全方面发挥了重要作用。据不完

18、全统计2003我国的抗菌制品产值已达500亿元。据三菱综合研究所及日本经济新闻社等部门预测，2005年日本国内的光触媒材料应用制品市场规模可达120亿美元，未来的潜在市场规模为1000亿美元。在我国，已经迎来了光催化产业化的时代。据介绍，国内每年仅居室的净化市场就超过200亿的需求。据中国工程院权威专家预估，光触媒在中国每年有100亿元的市场容量，同时预测光触媒的经济效果在环境产业中将占10%的市场，到2010年每年平均以13%的增长速度发展，预计510年后的国内市场规模能达到数百亿元。,近年来，随着人们对于居住环境的品质要求的不断提升，环保法规相继出台，光触媒作为绿色环保材料，其应用推广及市场开发前景被一致看好。我们相信，随着人们健康、环保意识的进一步增强和社会的发展、进步，新型光触媒涂料必将在我国众多领域得到越来越广泛的应用。光触媒的市场前景十分广阔,它的广泛应用将对我国的卫生及环保体系产生根本的影响人们担忧的室内空气污染问题将得到彻底的解决同时与我们的生活密切相关的领域如建材.卫生用品.化妆品.医疗器械等都是光触媒大展神奇功能的地方相信在不久的将来人们将 迎来一个全新的光触媒的世界.视频：千年绿太阳光触媒洁净技术Green Millennium Photocatalyst Solar Clean Technology,谢谢,