長效殺菌凈化技術

傳統普通二氧化鈦(TiO2)光催化材料可以利用紫外線的能力持續分解有機物和殺滅和抑制細菌病毒,但受到能帶結構的影響,普通TiO2僅能在紫外線照射下發揮作用,難以應用于缺乏紫外線的普通生活空間。

針對普通TiO2光催化依賴紫外線的難題,項目團隊在國家自然科學基金、國家“863”計劃納米重大專項課題和國家“十三五”重點研發計劃等課題的資助下,采用公認最理想的氮元素進行摻雜,歷經20年刻苦攻關,提出了納米TiO2的低溫快速水熱合成與同步摻雜機制,攻克了高可見光活性的“納米氮摻雜二氧化鈦”新材料的規?;苽潢P鍵技術,成功實現了可見光響應光催化材料的規?;a。

納米氮摻雜二氧化鈦材料可以在室內普通燈光照射下,價帶上的電子(e-)由于受到激發而躍遷到導帶,在價帶上產生相應的空穴(h+),形成高活性的光生電子-空穴對。所產生的電子-空穴對在內部電場作用下分離并遷移到材料表面,與水和氧氣作用生成高活性的自由基,其反應能最高可達431.1 KJ/mol,高于常見有機物及細菌病毒構成的典型化學鍵C-C(345)、C-H(412)、C-N(304)、C-O(357)以及N-H(389)的解離能,能與大多數污染物發生反應,最終生成無毒無味的CO2、H2O及一些簡單的無機物,達到殺滅或抑制細菌、降解VOC及凈化環境的目的。在此過程中,材料本身并不被消耗而具有持續長效作用。

材料經權威第三方機構檢測表明:材料經口無毒、皮膚無刺激;在可見光照射下,對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌等的抗菌率大于99%;對典型霉菌(黑曲霉、黃曲霉、出芽短梗霉、綠色木霉、臘葉芽枝霉、球毛殼霉、宛氏擬青霉、桔青霉)的防霉等級達到最高級零級。