如何在生活中正確使用光觸媒-專訪鄭博士


專訪工研院材料所鄭世裕博士


●問;奈米光觸媒是否只太陽光下才有反應?

 答;光觸媒所需之光源為在太陽光與日光燈含有400nm以下之紫外線,對太陽光與室內光而言(太陽光中的紫外線為1mW/cm2、室內日光燈的紫外線為1uW/cm2),即含有可激發TiO2作用所需的微量紫外線。

●問;光觸媒的成分為何?

 答;光觸媒是液態的二氧化鈦,所謂光觸媒溶液其實就是包含二氧化鈦及特殊調配之附著劑、分散劑等溶質,並以水作為溶劑相容而成。

●問;光觸媒的主要功能是甚麼?

答;光觸媒的主要功能在淨化空氣、除臭及抑菌三個基本功能上,所以,所謂的光觸媒冷氣機,主要是發揮以上三項功能,降低空氣中的細菌成分與數量,以此來訴求環境消毒的功能。

●問;影響光觸媒效果的條件?

答;民眾在思考光觸媒與生活環境的關係時,應該把焦點放在『光觸媒作用之後的效果』上,要達成光觸媒效果必須在下列三項重要條件下才會成立:
(1)TiO2(二氧化鈦)的分子越細越好,奈米級的二氧化鈦是很重要的評估條件,專家的建議是30奈米以下的TiO2效果最好,消費者不妨注意手上的光觸媒是否標示為奈米級,最好還能標示清楚粒徑級數。
(2)既名為光觸媒,所以,光源能量來源是很重要的條件。能量來源最好是紫外線,效果最佳。一般日常生活環境中,陽光及日光燈都有微量的紫外線,即能使TiO2有效的動作,是適合的光源;鎢絲燈泡就不適合了。
(3)光觸媒必須可以跟空氣接觸,這是許多民眾容易忽

略的重點。光觸媒跟空氣中的水分子接觸後,形成氫氧自由基的介面機制,這是光觸媒可以分解細菌的原理之一。

●問;光觸媒的濃度與光觸媒效果的關係,是不是越濃越好?

 答;光觸媒的濃度並不是衡量光觸媒效果的唯一基準,光觸媒的分散能力也是影響效果的重要因素。光觸媒的分子越小,噴塗時的分散就越均勻,所以,要求粒徑小的奈米光觸媒是絕對有必要的,而濃度低的光觸媒要是分散劑發揮效益,效果一樣是有的。

●問;如何用肉眼辨識光觸媒的簡易方法?

答;可以從光觸媒溶液的顏色來做初步判斷,因為是奈米技術處理的光觸媒,所以呈現的色澤一定是透明的,濃濁如牛奶一般的光觸媒不是因為濃度高的關係,因為不可能出現這樣的色澤,消費者可以憑肉眼來自行判斷。 

●問;如何選擇光觸媒的容器?

答;由於光觸媒強烈的活化特性,所以不適合用透光的塑膠瓶,易生繡的鐵罐,霧狀不透光的容器是必要的準備。

●問;光觸媒處理過的紡織品可以洗嗎?

答;光觸媒處理過的紡織品有一個特性,材質會變比較脆弱,因為,光觸媒本身對有機物有分解的作用,所以,光觸媒處理過的紡織品是可以洗的,但是比較容易破,這是消費者要有的認知。另外,洗過多次的光觸媒紡織品,有可能在戳洗的過程中把光觸媒洗掉了,所以,洗過多次後也要注意光觸媒的效果也能就要打折扣了。

●問;溫度對光觸媒效果有影響嗎?

答;在室溫的標準下溫度高對光觸媒效果是有提升的作用,因為,溫度高蒸發快,光觸媒在空氣中循環的效益就高,淨化空氣的反應就快了。

●問;光觸媒可以吃嗎?
答;TiO2對食物添加是無害的,但是功能上應該是增加食物的韌度,所以,會有光觸媒口香糖,不過,直接食用並不適合。環境消毒使用光觸媒時要全部都噴塗嗎?建議是在人流動的動線上,而且要有光源的情況下,噴塗光觸媒會有除臭、抑菌的效果,至於很高的天花板可能就不是很需要。

●問;消費者適合到工業原料行,自行購買TiO2加水調配光觸媒嗎?

答;基本的化工原理上是成立的,但是,民眾不要期望效果可以達到預期的理想,因為,要用在環境噴塗的光觸媒而且要達到光觸媒效果,是必須加上分散劑、附著劑等高度科技化的專業技術,這不是消費者自己可以完成的。

●問;;噴塗光觸媒後很容易就被洗掉嗎?

答;除非是用強酸來清洗,否則光觸媒不是那麼容易被洗掉,這當然跟附著劑有很大的關係,消費者其實是可以安心的用一般的清潔方式,清洗噴塗過光觸媒的牆面、家具。

●問;;奈米光觸媒安全性?

答;光觸媒反應僅為表面反應。藉由紫外線激發TiO2產生自由離子(OH-及.O2-)與附著物產生反應。TiO2之最大特徵在於所產生的游離基僅對於分子極小之有機體(細菌、病毒、發臭物、毒性物質等)有強烈之作用。

●問;;在日常生活空間所存在之紫外線量極少、因此在TiO2表面所生成之游離基可以移動的範

答;圍僅一奈米(nm)反應時間也僅短至一奈秒(ns),所以對人體完全沒有影響。光觸媒主要成份為二氧化鈦,其化學穩定性非常高,經美國食品藥物管理局(F.D.A)認可,准許在口香糖、巧克力等食品中添加,近來二氧化鈦更廣泛運用於化粧品及防曬用品中,可見其對人體是十分安全而無副作用的。

●問;;何謂奈米光觸媒消毒法?

答;可否有效對抗SARS? 有那些限制條件?(1)日本的光觸媒研發已有相當長一段時間,目前逐漸進入應用期。光觸媒的用途有許多,如汽車的污防控制,大氣淨化,水質淨化等。此外也有相當的研究顯示光觸媒有一定的抗菌性與殺菌功能。且其抗菌特性是屬於長效型的作用(效果約達一年)。(2)目前由日本方面得到的研究結果顯示,以螢光燈照射光觸媒可以有效將光觸媒上99%以上之大腸桿菌殺死。此外,目前所發強度可供其殺菌機制利用等相關問題,都缺乏相關文獻資料或評估報告可以回答。因此目前光觸媒於環境消毒中的應用仍然存在著了許多不確定的因素。(3)所謂「光觸媒」就是要照光(通常是紫外光或日光),而且需要細菌或其他污染物有接觸到具有光觸媒的表面上之機制,才會有所反應。(資料來源:工研院環安中心)

●問;;光觸媒口罩是否真的對SARS病毒有效?

奈答;米光觸媒口罩抗菌效果逾9成9,經過日本厚生省及國內食品工業發展研究所細菌培養實驗卻證明,光觸媒產品殺菌率高達99.99%以上,依其「分解有機物質」的原理,只要在有光的情況下,有機物質接觸到光觸媒時就會被光觸媒所引發的氧化還原反應所分解,其中當然也包括SARS病毒,因此,運用光觸媒來防禦SARS的傳染是可行且有效的。 一般口罩是以過濾方式阻隔病菌,但病毒過於微小,無法完全過濾;活性碳口罩以吸附方式讓病毒附著於活性碳上,但仍難免漏網,至於光觸媒口罩表面佈滿比病毒還小數十倍的奈米級光觸媒,可分解病毒,包括71型腸病毒、金黃葡萄球菌、大腸桿菌等,殺菌率高達99.99%以上,達到阻絕感染的目的。 

(2003/04/09 東森新聞)


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