21世紀環境淨化技術-光觸媒

環境污染威脅人類生存的空間

近年來，大氣污染、汽車廢氣污染、裝修甲醛污染、苯污染、室內環境污染(烹調油煙產生有毒的多環芳烴氣體。清潔用品殺蟲劑、清潔劑、髮膠、立可白會產生的揮發性有機化合物(VOCs)。抽煙產生尼古丁.家用電器和辦公室事務機會產生臭氧。潮濕環境產生黴菌、真菌、細菌等等...)，逐漸成為威脅人類生存的嚴重的問題。而建材、家具、溶劑、粘著劑、廢氣所排放出...各種各樣的化學物質擾亂人的內分泌，而引起化學物質過敏症與誘發致癌風險則更為可怕。尤其對老年人及兒童等抵抗力較弱的人群危害甚重。由於室內空氣污染來源廣、危害大,減少或消除各種污染物就顯得尤為重要。

                 當今世界公認最理想的室內環境淨化技術

光觸媒

光觸媒是對抗室內環境污染最有效的淨化技術

一項來自於日本的光觸媒新技術. 被稱為21世紀光催化技術。世界公認最有效的室內環境污染淨化材料 。只要噴塗在室內立體空間-牆壁、天花板表面，會形成一層奈米二氧化鈦顆粒層，在光照下，二氧化鈦的表面形成電穴和游離電子，結合空氣中的水和氧氣，發生氧化還原反應，在表面形成極具活性的氫氧自由基並釋放出超氧陰離子自由基。氫氧自由基有強氧化性，可以分解在空氣中的有害氣體和有機化合物，並抑制細菌生長和病毒的活性，達到空氣淨化、殺菌、除臭目的。

噴塗奈米鈦光觸媒水溶液於室內立體空間-牆壁、天花板表面，其光催化作用，可將室內有害物質迅速完全分解，使室內長保空氣清新，抗菌性更可殺滅室內各種細菌、病毒，減少疾病傳播，並具有10年以上持久的效果.。

光觸媒特性

1.殺菌:

當空氣中的水分子與光觸媒處理過的表面接觸後，經由紫外線的催化，產生很強的氧化作用，可以輕易地將空氣中的細菌分解，其強大的氧化作用可以輕鬆分解空氣中的細菌。 

2.除臭 

 在日常生活環境中最主要之臭氣源為存在著氨氣、硫化氫、甲基硫醇、乙醛等。TiO2 比臭氧、負離子,更具氧化能力；比活性碳有更強的吸附力且具有活性碳所沒有的（分解細菌）的功能,然而這些物質均可在 TiO2 光觸媒之存在下，利用一般之日光燈即可予以充分分解。TiO2 光觸媒之強力分解力可以有效分解香煙燃燒中致癌成分物質如硫化氫、二氧化硫等。 

3.防霉 

物體表面發霉是因為滋生黴菌的關係，光觸媒本身殺菌的功能可輕易解決這個問題，例如將光觸媒塗裝於保存食物的蓋子或是牆壁,可以讓黴菌無繁殖的空間，自然食物保存的時間可以延長防止腸胃疾病發生，減少中毒機會，牆壁可常保清潔，防止油污灰塵附著清洗方便。 

4.親水降溫

將親水性光觸媒塗在基材表面上，形成一層納米二氧化鈦薄膜。將水滴在薄膜上，薄膜表面同水有較大的接觸角，在光照下，水的接觸角減小，甚至達到0°（即水滴完全浸潤氧化鈦薄膜表面），顯示了薄膜的親水性。光照停止後，薄膜表面的這種親水性可以維持數小時甚至到幾天后，如果再加適當的光照又表現出超親水性，採用間歇光照就可以使用得薄膜表面始終保持超親水性。可以在大樓幕牆表面形成一層水膜，可以降低大樓外牆溫度，減少城市熱島效應。

5.抗污自潔

通常玻璃、陶瓷表面的污垢是由有機物和無機物構成，有機物不易溶於水，時間一長形成污垢，表面變髒。在表面噴塗一層玻璃、陶瓷專用光觸媒液，光照下可以把吸附在氧化鈦表面的有機物分解成二氧化碳和水，剩餘的無機物很容易被雨水沖走，達到良好的自清潔。它可以用於高樓幕牆自潔，公路路燈自潔，高速度公路護欄自潔。

6.抗UV防老化

室外抗污自潔型光觸媒中二氧化鈦具有強大吸收紫外線的特性，可以保護被噴物體表面不受紫外線侵害，可以有效防止被塗物老化。增強耐候功能!

光觸媒效果 

(1)無毒、無害，對人體安全可靠；最終的反應產物為二氧化碳、水和其他無害物質，不會產生二次污染。二氧化鈦已通過美國FDA認證為無毒性，已用於巧克力等食品添加劑、化妝品中的防曬霜、牙膏、內服用藥等。

(2)廣譜高效殺菌，脫臭.效果持久；並能分解細菌死後產生的內毒素，是傳統殺菌產品所不具有的特點；無二次污染，與人類友好共存。脫臭: 比臭氧(O3)、負離子，有著更強的氧化能力，可強力分解臭源。光觸媒可以有效分解香煙燃燒中致癌成分物質，如硫化氫、二氧化硫等。 防霉: 光觸媒本身殺菌的功能可輕易讓黴菌無繁殖的空間，不但解決了發霉的問

題，也去除了討厭的霉味。
(3)自淨: 當灰塵落於經過施工的表面上，因為光觸媒的超親水特性，將讓污垢不易
附著，因此建築體外觀施工後也能常保潔淨。
(4)作用時間長持續性在反應過程中，光觸媒本身不會發生變化和損耗，在光的照射下可以持續不斷的淨化污染物，具有時間持久、持續作用的優點。　　
(5)節能環保性:光觸媒利用取之不盡的太陽光與室內燈光等...光能產生潔淨環境污染力.環保節能。

光觸媒功能

1.親水自潔

室外抗污自潔型光觸媒-適合施作於磁磚、抿石、石材、金屬鋁板之外牆與玻璃幕牆大樓，可以在飾材表面形成一層水膜，可以降低大樓外牆溫度，減少城市熱島效應。並且。在表面噴塗一層抗污自潔型光觸媒，並且在光照下不斷產生氧化還原作用分解吸附在光觸媒塗層表面的髒污(註1)成為二氧化碳和水，剩餘的無機物很容易被雨水沖走，達到良好的自潔作用。

註1:(髒污是由有機物和無機物構成，有機物不易溶於水，時間一長形成污垢，表面變髒)

2.抗UV抗老化

室外抗污自潔型光觸媒中二氧化鈦具有強大吸收紫外線的特性，可以保護被噴物體表面不受紫外線侵害，可以有效防止被塗物老化。增強耐候功能!

3.殺菌防黴

室內奈米光觸媒水溶液-適合施作於室內可見光(燈光)環境下啟動光觸媒氧化還原作用.產生氫氧自由基來破壞細胞膜使細胞質流失，從而造成細菌死亡和抑制病毒的活性。

4.淨味除臭

空氣中臭味主要是由空氣中有機物氣體產生。室內奈米光觸媒水溶液施作在牆體天花板.光觸媒塗層表面受光產生的氫氧自由基，它能破壞週遭有機氣體分子的能量鍵，使有機氣體成為單一的氣體分子，因而分解空氣中的有機物氣體，故可除去空氣中的異臭味。

5.氧化分解有害氣體

室內奈米光觸媒水溶液-氧化分解室內甲醛、苯系物、氨、煙味、油煙等有害氣體成為無害的二氧化碳和水。

6.淨化大氣污染

室外抗污自潔型光觸媒-有效地分解大氣中的有機污染物，氧化去除大氣中的氮氧化物、硫化物以及各類臭氣等。

光觸媒的安全性
二氧化鈦廣泛用作染料、牙粉、食品添加劑等，是一種安全無毒、價廉耐用的物質，納米二氧化鈦通過美國認證對人體無害，用於口紅和防曬霜中。
◆二氧化鈦-是美國、日本等國家食品添加劑，也廣泛應用於化妝品，所以光觸媒本身對人體十分安全。

◆光觸媒-在處理室內空氣中的有毒有害物質時，本身不會發生化學反應，也不會產生有害物質，絕對沒有二次污染。
◆塗膜壽命長-半永久性：光觸媒塗料雖為水溶液，但在噴塗後迅速乾燥硬化，成為非水溶性，只要不去削磨，本身不會脫落。牆壁天花板只要不更換，光觸媒就會長久發生作用。
◆經濟-光觸媒只要有燈光的照射便能起作用，全年無休不需再花費另外的資金，因其對環境治理的顯著功效和優良性能。

光觸媒產品的分類

光觸媒技術的應用

1、光觸媒應用在殺菌、消毒。

◆居家環境-客廳、臥室、廁所、廚房，

(有效除去黴菌、蟎、塵埃等接觸性感染!預防氣喘、支氣管炎、鼻子過敏、花粉過敏症、退伍軍人症，提供清新的室內空間。)

◆營業場所-大賣場、餐廳、 KTV 、 MTV 、百貨公司、電影院、健身中心。

 (消毒除臭抑制病菌感染)

.◆醫療院所-醫院、診所、育嬰室、老人安養中心

(光觸媒有效抑制院內感染，對病床、醫療器材殺菌消毒，不遺留抗藥性之細菌。)

◆教育單位-幼秩園、托兒所、安親班、補習班。

(抑制病菌交叉感染)(噴塗光觸媒，可將細菌性疾病傳染的機率降到最低)

◆住宿場所-飯店、旅社、賓館、汽車旅館。
 (消毒除臭抑制病菌感染)

2、光觸媒應用在室內空氣淨化

裝修空間-全宅裝修、室內油漆塗刷、新購傢俱空間。

(有效分解甲醛與TVOC含量超標3倍的裝修空間)

3、光觸媒應用在車內污染冶理

車內空氣污染還源於新車內裝飾材料中含有的有毒氣體，主要包括苯、甲醛、丙酮等有害物質，易使人出現頭痛、乏力等症狀。汽車、摩托車的尾氣及工業廢氣都會向空氣中排放一氧化碳、氮氧化物等有害氣體，會嚴重影響人體健康。另外黴菌在汽車通風系統內長年存在。這個問題在潮濕氣候條件下運行的空調中尤為突出。有的黴菌會造成哮喘、呼吸困難、記憶力及聽力喪失、肺部出血等症狀。

4、光觸媒應用在建築物外牆自潔親水降溫抗老化

你常常會看到，新建大樓的外牆很快髒污產生水痕，如果新大樓建成後，在外牆表面噴塗一層光觸媒產品，可以有效的自潔長久保新，大大減少清洗次數，並可預防外牆的老化。

光觸媒脫臭塗料

明星光觸媒脫臭塗料

奇麟科技光觸媒脫臭塗料

親水型光觸媒

• 脫色實驗
• 光觸媒自潔實驗
• 抗污功效實驗
• 檢測報告
• 產品安全資料表
• 
  

奈米二氧化鈦光觸媒於建築物外觀之自潔效應

將奈米二氧化鈦光觸媒塗佈於建築物之外觀，會因為陽光（紫外線）之照射而產生自潔之效應，可保持建築物外觀美麗，且不必人工清洗。

可見光光觸媒水溶液

ARCFLASH 光觸媒

室內可見光光觸媒水溶液特性

1.奈米鈦光觸媒二氧化鈦奈米粒徑為5nm

   (一般二氧化鈦的結晶在20~250nm之間，如此大的粒徑無法發揮效用，二氧化鈦的粒徑必須要小到7nm以下才能產生效果。)

2.奈米鈦光觸媒室內波長400nm~800nm的可見光即可啟動光觸媒作用

  (一般光觸媒只能吸收波長約380nm的不可見光紫外線-太陽光啟動光觸媒作用)

3.奈米鈦光觸媒二氧化鈦含量10%

  (外觀呈濃稠的牛奶狀，二氧化鈦含量愈高，光觸媒品質愈佳，反應效能愈強。一般光觸媒二氧化鈦含量3%，外觀是水狀、呈透明狀。)

4.奈米鈦光觸媒乾燥後硬度達4H堅固長久

   非同類產品可比擬

5.噴塗奈米鈦光觸媒不影響基材表面色澤

   一般光觸媒有可能腐蝕金屬飾件

• 脫色實驗
• 光觸媒自潔實驗
• 抗污功效實驗
• 檢測報告
• 產品安全資料表
• 
  

選擇對抗室內空氣污染最簡易的方式→光觸媒技術

在經歷了“非典”之後，人們對室內空氣品質的要求也逐步提高，新鮮、無污染的空氣已成為人們追求室內目標。 室內空氣污染及由此引起的“病態建築綜合症（ SBS ）” 1 是當前國際上的普遍問題，也日益成為我國社會關注的焦點問題。 室內空氣污染問題今天顯得尤為嚴重的原因是：

（ 1 ）強調節能導致的建築密閉性的增強和滲透新風量減少。
（ 2 ）新型合成材料在現代建築中大量應用一些合成材料由於價格低廉、性能優越作為建築材料和建築裝修材料廣泛獲得應用，但其中一些會散發對人體有害的氣體 , 如有機揮發物 (VOCs) 。
（ 3 ）散發有害氣體的電器產品的大量使用。 隨著電子技術的發展，一些電器產品在辦公室和家庭日益普及。 其中如復印機、打印機、計算機等會散發有害氣體如臭氧、有機揮發物等，造成室內空氣品質的下降。
（ 4 ）空調冷凝除濕的方式 , 使空調箱和風機盤管系統往往成為黴菌的滋生地。 系統運行管理不到位，如過濾網不及時清洗或更換、通風管道長時間運行從未進行過清洗，也是造成室內空氣品質低劣的原因。
（ 5 ）廚房和衛生間氣流組織不合理廚房和衛生間是特殊的生活空間，由於對這一空間的特殊性缺乏足夠的認識，在氣流組織上缺乏很好的應對措施，不僅造成這一特殊空間室內空氣品質低劣，而且影響了普通生活或工作空間的室內空氣品質。
（ 6 ）室外空氣污染。 隨著城市的快速發展，汽車數量逐步增加，尾氣排放、 CO 2 排放量的增大導致室外空氣污染加劇。


據統計人在一天中有百分之 80% 的時間在室內度過
而室內空氣的污染指標是室外的 100 倍 . 人員在室內的長時間的滯留，呼吸產生的 CO 2 和 H2O 、吸煙產生的有害氣體、非健康群體攜帶的病毒源、室內裝潢散發的有機物質、室內腐爛物質散發的味道等等，都構成了室內污染，對於人們的健康問題構成了家大的隱患，尤其是在人員密度較高的場所。 室內存在的空氣隱患導致了呼吸道疾病、哮喘、流行感冒、猩紅熱、流產、畸形新生兒等病症發病率的升高。


選擇對抗室內空氣污染最簡易的方式→光觸媒技術

光觸媒最大功能
殺菌、除臭、防霉、自潔、分解有害氣體

兼具隔熱及自潔功能之光觸媒塗料

工業材料雜誌8月號/2013 第320期

綠色節能及隔熱建材-技術專題

綠色節能材料的開發是國際發展趨勢，台灣地處亞熱帶，氣候濕熱，尤其是夏天，氣溫高達攝氏30˚C，對於隔熱材料的需求具有極大市場。應技術處及工業局石化高值化計畫推動之需而成立的節能保溫及隔熱材料產業聯盟，涵蓋產品包括隔熱節能建材、隔熱塗料/膜/材料、隔熱彩鋼/浪板及保溫節能材料等，其全球及台灣市場估算分別約有1兆4,700億新台幣及270億新台幣。但台灣尚未制定如冷屋頂、能源之星等相關建材節能標準及標章，而這也正是產業界、工研院及成大等法人學界單位共同成立此產業聯盟，導引國內外技術交流與合作，建立相關材料開發、驗證或認證測試中心與平台技術與能量，期望能結合政府資源有正式或官方認證的努力目標。

工業材料雜誌八月特別企劃「綠色節能及隔熱建材」技術專題，邀請工研院產經中心林素琴經理以其長期探討各國綠建築及綠建材市場之經驗，分享兩岸隔熱建材之相關法規及市場；工研院材化所在隔熱粉體、隔熱膜及隔熱玻璃等方面經驗豐富之傅懷廣博士及其團隊介紹透明隔熱玻璃技術；以及長期研究綠建築及綠建材技術，也是綠建材委員的成大能源科技與策略研究中心李訓谷教授介紹其與奇菱公司、義守大學合作開發的具有導光性質之導光玻璃；最後，長興公司林盛偉則介紹其最新開發的兼具隔熱及自潔功能之光觸媒塗料。期望透過此次的專題及未來持續與產業界、學術界、法人之間的技術分享及優異產品發表，連結綠色節能相關產業，開發出更具國際技術競爭力之高品質、高性能綠色節能產品。

隔熱建材需求，主要影響因素來自於(1)建築法規對於導熱係數規範及(2)建築市場成長。中國大陸隔熱建材的發展，恰好掌握了以上兩項優勢，當地現已成為全球成長最快的建築市場，再者，建築節能相關法規不斷的修正，再加上地域緯度、氣候寒冷，創造當地隔熱建材的大量需求。至於我國建築物主要導熱係數規範相對寬鬆，且地處亞熱帶，對於隔熱建材的需求較不明顯。「兩岸隔熱建材市場發展」一文分別從中國與台灣兩地之隔熱建材相關規範及市場現況做一說明與討論。

全球暖化效應造成世界各地之氣候產生極大改變，節能減碳已成為目前最可能的應對策略。由於美觀與透光性的需求，大量玻璃被運用在建築物上，窗戶的隔熱性能為影響建築空調用電之重要因素。具有隔熱性能之窗玻璃能將紫外光與紅外光隔絕於戶外，只允許可見光進到室內，有效降低熱能傳導至室內並減少空調耗能使用量。「透明隔熱玻璃技術」一文將針對目前市售與工研院材化所研發之隔熱玻璃技術現況做一介紹。

台灣的建築能耗約占全國總能耗的30%比例，而玻璃建材影響建築物耗能所占的比例相當大，因此發展高性能隔熱玻璃建材已成為世界各國相關產業的重要課題之一。目前各界積極利用在顯示器背光模組內之光學膜片相關研發專利與技術，結合導光板微結構之技術，開發具有將光線改變方向之導光光學膜(Optibend)，並成功地將光學膜導入到建築材料之應用領域，導光玻璃應用於建築物節能效益改善上具有優勢潛力，並且可以符合全球「節能、減碳」的潮流。「新型節能導光玻璃及量測分析技術」一文將介紹節能導光玻璃的相關量測性質與應用評估。

二氧化鈦TiO2照光後，除了具有抗菌、防污、脫臭、防塵等功能外，另一特性就是親水化後可以擁有自清潔的功能，應用在玻璃上將可維持表面美觀。然而，若是能夠將照射在此塗有光觸媒的玻璃之太陽光，有效地反射太陽光中的紅外線，則將可以同時達到隔熱及自潔雙功能，一來可以吸收紫外線進行光觸媒分解有害物質及親水化自潔；二則可以有效反射太陽光中50%的紅外光，隔絕熱源，控制室內環境溫度，減少室內空調的使用率，達到節能省碳的目的。「兼具隔熱及自潔功能之光觸媒塗料」一文說明以改性的TiO2製備出不同功能的TiO2材料，搭配適當的樹脂，使其形成TiO2複合塗料，應用上不僅增強了光觸媒本身的吸收能力，另外也透過改良使其形成隔熱及自潔雙功能的塗料，是極具競爭力及功能性的光觸媒應用塗料。