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技術(shù)簡介

1、光催化技術(shù)原理

“百科特奧”光催化空氣凈化消毒器是一種以納米二氧化鈦為催化劑，通過紫外光激活，產(chǎn)生游離電子及電子空穴，生成極強(qiáng)的光氧化還原功能，可氧化分解各種有機(jī)化合物和部分無機(jī)物，破壞細(xì)菌與病毒的細(xì)胞膜和固化病毒的蛋白，摧毀它們的RNA和DNA，將其殺死并分解成二氧化碳和水；同時還有極強(qiáng)的去污、除臭功能。是當(dāng)今空氣凈化的領(lǐng)先技術(shù)。在光催化反應(yīng)過程中，首先在納米二氧化鈦表面產(chǎn)生電子和電子空穴，電子空穴將附著于二氧化鈦表面的水氧化，轉(zhuǎn)變成氫氧自由基；而電子將空氣中的氧還原，使其變成超氧化離子。氫氧自由基與超氧化離子將納米二氧化鈦表面的有機(jī)化合物氧化分解，有機(jī)化合物的中間體的原子團(tuán)與氧分子產(chǎn)生原子團(tuán)連鎖反應(yīng)，最后被氧氣消耗，被分解為水和二氧化碳。通俗的說，有以下幾個方面：

（1）是一種強(qiáng)氧化反應(yīng)，靠奪取微生物中的氧原子來完成消毒滅菌的功能；

（2）是一種光電反應(yīng)，在目前循環(huán)風(fēng)動態(tài)消毒技術(shù)中反應(yīng)最快的一種反應(yīng)；

（3）紫外線作為光催化強(qiáng)氧化反應(yīng)作用能量的同時具有消毒滅菌作用；

（4）是能低的動態(tài)空氣消毒方式；

光催化示意圖如下：

紫光燈

光催化網(wǎng)

2、光催化凈化消毒優(yōu)化結(jié)構(gòu)與集成技術(shù)

（1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與集成

本產(chǎn)品通過優(yōu)化反應(yīng)型式（光催化網(wǎng)受光點與紫外線形成垂直角度，光照好、反應(yīng)充分、光催化網(wǎng)表面積大，風(fēng)阻�。�，科學(xué)的功能結(jié)構(gòu)配置、智能化控制程序、有效的安全防護(hù)裝置，有機(jī)地將濾網(wǎng)除塵、活性碳纖維吸附、紫外光殺菌的同時與納米網(wǎng)產(chǎn)生催化作用、光催化分解污染物與消毒、負(fù)離子聚降懸浮污染顆粒、補(bǔ)充室內(nèi)負(fù)離子、臭氧快速消毒等多種凈化技術(shù)組合成高效率凈化消毒的作業(yè)流程，可長期穩(wěn)定、安全地運(yùn)行，操作、維護(hù)簡便。

（2）產(chǎn)品工作流程：

在強(qiáng)力風(fēng)機(jī)作用下，大量氣流被吸入進(jìn)風(fēng)口，通過過濾網(wǎng)濾掉灰塵和纖維物，再經(jīng)活性碳纖維立體網(wǎng)吸附氧化后，氣體進(jìn)入由納米二氧化鈦網(wǎng)和數(shù)支紫外光燈組成的光催化室，進(jìn)行充分氧化還原反應(yīng)，摧毀病毒與細(xì)菌的RNA和DNA，分解有毒有害物質(zhì)，生成二氧化碳和水，負(fù)離子發(fā)生器不間斷地補(bǔ)充因室內(nèi)密封而減少的負(fù)離子，使空氣清新，消除室內(nèi)人員因缺乏負(fù)離子產(chǎn)生的疲勞癥狀。流程示意下

紫 光

燈光 如下

3、各種空氣消毒技術(shù)介紹

目前，普遍采取的空氣滅菌消毒方式主要是：

（1）利用紫外線燈管進(jìn)行室內(nèi)空氣滅菌消毒；

（2）噴撒、蒸熏水進(jìn)行空氣消毒；

（3）臭氧發(fā)生器通過釋放一定濃度的臭氧對空氣進(jìn)行消毒；

（4）循環(huán)風(fēng)紫外線空氣消毒器

（5）高壓靜電吸附利用電場的吸附顆粒物進(jìn)行空氣消毒。

（6）利用多級過濾，空氣層流方式以消除細(xì)菌載體達(dá)到消毒目的。

4、光催化消毒器與紫外線消毒器的比較：

部件：紫外線燈管部件對比：

與其他消毒凈化方法比較：

百科特奧空氣凈化器特色優(yōu)勢

1、百科特奧凈化器技術(shù)的先進(jìn)性

“百科特奧”光催化空氣消毒器系列產(chǎn)品是通過技術(shù)創(chuàng)新們評審獲得支持的一個光催化空氣凈化技術(shù)項目，其在光催化空氣消毒的技術(shù)上處于領(lǐng)先地位，是全國通過衛(wèi)生部消毒器械組的評審，并獲衛(wèi)生部消毒產(chǎn)品批件（衛(wèi)消字（2006）第0303號、0204號）的光催化空氣消毒系列產(chǎn)品，在國內(nèi)率先成功地應(yīng)用于密閉艙微生物控制系統(tǒng)、廁所除臭系統(tǒng)、目標(biāo)飛行器試驗等，開創(chuàng)了在密閉環(huán)境中運(yùn)用光催化凈化消毒的新技術(shù)。

2、百科特奧凈化器產(chǎn)品的優(yōu)勢

低能耗、光電反應(yīng)速度保證長時間動態(tài)使用，安全可靠；

環(huán)保，保護(hù)健康。本產(chǎn)品無副作用，無二次污染，動態(tài)時臭氧量為零，機(jī)外紫外線泄露輻照強(qiáng)度為零。

（3）百科特奧凈化器整機(jī)零配件配置優(yōu)質(zhì)、高效。電子電氣配件均采用TUV、CE、3C認(rèn)證產(chǎn)品，采用進(jìn)口菲利浦紫光燈管，8000小時不衰減，253.7nm光波穩(wěn)定無雜波。

（4）百科特奧凈化器多項功能，綜合凈化空氣。主要有：①濾除空氣中飄浮的顆粒狀污染物和纖維；②高效吸附分解有機(jī)有害物質(zhì)，如甲醛、苯、二甲苯、氨等；③高效快速地殺滅病毒和細(xì)菌；④化解煙霧和異味；⑤補(bǔ)充空氣中減少的負(fù)離子，并對人體神經(jīng)，心血管，呼吸道系統(tǒng)所患疾病有一定的緩解作用。

（5）百科特奧凈化器智能化程度高，可實現(xiàn)微電腦程序監(jiān)控和無人操作。紫外線燈光衰減或任一燈管不亮，顯示屏LED均會發(fā)出報信號，提醒更換燈管；當(dāng)濾網(wǎng)積塵超標(biāo)時，顯示屏LED也會提醒清洗濾網(wǎng)。根據(jù)醫(yī)院具體情況，可事先設(shè)置好程序，分不同消毒模式（動態(tài)、靜態(tài)），分不同時間段自動啟停，實現(xiàn)無人操作。

（6）百科特奧凈化器凈化組件使用方便，維護(hù)簡便。

（7）百科特奧凈化器擁有自主專利的高活性光催化網(wǎng)承載技術(shù)和獨(dú)特的光催化反應(yīng)結(jié)構(gòu)型式、氣固相結(jié)合的多功能凈化消毒設(shè)備結(jié)構(gòu)型式等技術(shù)，在光催化凈化消毒技術(shù)上處于領(lǐng)先地位。

（8）百科特奧凈化器空氣凈化器品種齊全，壁掛式、柜式、移動式、中央空調(diào)管道式、風(fēng)口式、箱體式，適用面積無限制，并可根據(jù)客戶的需要，提供解決方案。

3、質(zhì)量保證體系

（1）以嚴(yán)格的ISO9001:2008質(zhì)量管理體系保證產(chǎn)品質(zhì)量

產(chǎn)品生產(chǎn)均按本企業(yè)〈產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)〉和〈產(chǎn)品驗收標(biāo)準(zhǔn)〉進(jìn)行質(zhì)量管理。所有生產(chǎn)人員上崗前均受過質(zhì)量管理培訓(xùn)，具體實施按ISO9001:2000全員質(zhì)量管理體系予以保證，即從購入原材料把關(guān)，到生產(chǎn)中每一道工序操作人員自檢，下道工序操作人員驗收，質(zhì)檢員抽檢；成入庫。全套程序如下：

（2）建立了嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和驗收標(biāo)準(zhǔn)

為保證產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)，主要電氣零配件全部采用通過3C認(rèn)證產(chǎn)品；并按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，制定了《產(chǎn)品質(zhì)量企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》（Q/WJX-0012003 ?YZB/鄂漢007-2003），和《生產(chǎn)質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》（JX-WD-05-2-0）。

（3）嚴(yán)格的權(quán)威部門檢驗

對產(chǎn)品性能和衛(wèi)生學(xué)檢驗認(rèn)定通過委托湖北省、湖南省疾病預(yù)防控制中心完成，檢測。 光催化文獻(xiàn)上給的機(jī)理一般的是：光催化劑在相應(yīng)的光響應(yīng)區(qū)產(chǎn)生電子和空穴對，這個電子空穴對是可以發(fā)生復(fù)合的，光催化劑如何提高其效率的一個方面就是如何減少電子空穴復(fù)合，這個電子和空穴的概念有點象原電池反應(yīng)過程，正極反應(yīng)和負(fù)級反應(yīng)是分開的。

通過電子和空穴向半導(dǎo)體表面不斷遷移，使得光誘發(fā)電子和空穴向吸附的有機(jī)物或無機(jī)物種轉(zhuǎn)移。在表面上，半導(dǎo)體能夠提供電子以還原一個電子受體，而光生空穴則能遷移到表面和供給電子的物種結(jié)合，從而使該物種氧化。對于電子和空穴來說，電荷遷移的速率和概率，取決于各個導(dǎo)帶和價帶邊的位置以及吸附物種的氧化還原電位。熱力學(xué)容許光催化氧化反應(yīng)能夠發(fā)生的條件是：受體電勢比半導(dǎo)體導(dǎo)帶電勢低，供體電勢要比半導(dǎo)體價帶電勢高。與電荷向吸附物種遷移進(jìn)行競爭的是電子和空穴的復(fù)合過程。這個過程一般都是在半導(dǎo)體顆粒內(nèi)部和表面進(jìn)行，且是一個放熱過程。

光催化原理

??半導(dǎo)體光催化劑大多是n型半導(dǎo)體材料（當(dāng)前以為TiO2使用最廣泛）都具有區(qū)別于金屬或絕緣物質(zhì)的特別的能帶結(jié)構(gòu),即在價帶(ValenceBand,VB)和導(dǎo)帶(ConductionBand,CB)之間存在一個禁帶(ForbiddenBand,BandGap)。由于半導(dǎo)體的光吸收閾值與帶隙具有式K=1240/Eg(eV)的關(guān)系,因此常用的寬帶隙半導(dǎo)體的吸收波長閾值大都在紫外區(qū)域。當(dāng)光子能量高于半導(dǎo)體吸收閾值的光照射半導(dǎo)體時,半導(dǎo)體的價帶電子發(fā)生帶間躍遷,即從價帶躍遷到導(dǎo)帶,從而產(chǎn)生光生電子(e-)和空穴(h+)。此時吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負(fù)離子,而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。而超氧負(fù)離子和氫氧自由基具有很強(qiáng)的氧化性,能將絕大多數(shù)的有機(jī)物氧化至最終產(chǎn)物CO2和H2O,甚至對一些無機(jī)物也能徹底分解。

??什么是光催化？

?光觸媒[PHOTOCATALYSIS]是光 [Photo=Light] + 觸媒(催化劑)[catalyst]的合成詞。光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，光觸媒是利用自然界存在的光能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)反應(yīng)所需的能量，來產(chǎn)生催化作用，使周圍之氧氣及水分子激發(fā)成氧化力的自由負(fù)離子。幾乎可分解所有對人體和環(huán)境有害的有機(jī)物質(zhì)及部分無機(jī)物質(zhì)，不僅能加速反應(yīng)，亦能運(yùn)用自然界的定侓，不造成資源浪費(fèi)與附加污染形成。代表性的例子為植物的"光合作用"，吸收對動物有毒之二氧化碳，利用光能轉(zhuǎn)化為氧氣及水。

?光觸媒于1967年被當(dāng)時還是東京大學(xué)研究生的藤島昭教授發(fā)現(xiàn)。 在一次試驗中對放入水中的氧化鈦單結(jié)晶進(jìn)行了光線照射，結(jié)果 發(fā)現(xiàn)水被分解成了氧和氫。這一效果作為 “ 本多 ? 藤島效果 ” （Honda-Fujishima Effect）而聞名于世，該名稱組合了藤島教授 和當(dāng)時他的指導(dǎo)教師----東京工藝大學(xué)校長本多健一的名字。

由于是借助光的力量促進(jìn)氧化分解反應(yīng)，因此后來將這一現(xiàn)象中 的氧化鈦稱作光觸媒。 這種現(xiàn)象相當(dāng)于將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，以 當(dāng)時正值石油危機(jī)的背景，世人對尋找新能源的期待甚為殷切， 因此這一技術(shù)作為從水中提取氫的劃時代方法受到了矚目，但由 于很難在短時間內(nèi)提取大量的氫氣，所以利用于新能源的開發(fā)終 究無法實現(xiàn)，因此在轟動一時后迅速降溫。

?1992年一次二氧化鈦光觸媒國際研討會在加拿大舉行， 日本的研究機(jī)構(gòu)發(fā)表許多關(guān)于光觸媒的新觀念，并提出 應(yīng)用于氮氧化物凈化的研究成果。因此二氧化鈦相關(guān)的 專利數(shù)目亦最多，其它觸媒關(guān)連技術(shù)則涵蓋觸媒調(diào)配的 制程、觸媒構(gòu)造、觸媒擔(dān)體、觸媒固定法、觸媒性能測 試等。以此為契機(jī)，光觸媒應(yīng)用于抗菌、防污、空氣凈 化等領(lǐng)域的相關(guān)研究急劇增加，從1971年至2000年6月 總共有10,717件光觸媒的相關(guān)專利提出申請。二氧化鈦光觸媒的廣泛應(yīng)用，將為人們帶來清潔的環(huán)境、健 康的身體。

物體之長度為 米稱為微米(Micrometer; mm)，10 -9 米稱為納 米(Nanometer; nm)。各種應(yīng)用材料也將由微米逐漸進(jìn)入納米時代。 納米材料由晶粒1~100nm大小的粒子所組成。粒徑極為微細(xì)，具 有極大的比表面積，且隨著粒徑的減少，表面原子百分比提高。 在表面上由于大量原子配位的不完全而引起高表面能的現(xiàn)象。表 面能量占全能量的比例大幅提高，使納米材料具吸附、光吸收、 熔點變化等特性。利用納米超微粒子技術(shù)與特性，研發(fā)出材料本身在反應(yīng)時完全不 參與作用，卻可促進(jìn)并提高反應(yīng)能量，以催化目標(biāo)反應(yīng)的觸媒技 術(shù)已運(yùn)用于環(huán)境清潔作用上，促使有害或有毒物質(zhì)加速反應(yīng)成為 穩(wěn)定而無害物質(zhì)，達(dá)到環(huán)保效果。

?納米二氧化鈦光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，就象植物的光合作用中的葉綠素。光觸媒在太陽光或室內(nèi)熒光燈的照射下能產(chǎn)生抗菌、除臭、油污分解、防霉防藻、空氣凈化的作用。

光觸媒的作用:

??抗菌性： 殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、克雷伯氏菌、 綠膿桿菌、病毒等。

??空氣凈化： 分解空氣中有機(jī)化合物及有毒物質(zhì)：苯、甲醛、氨、TVOC等。

??除臭 ：去除香煙臭、垃圾臭、生活臭等惡臭。

??防霉防藻： 防止發(fā)霉、防止藻類的產(chǎn)生, 防止水垢的附著。

??防污自潔：分解油污,自清潔。

光觸媒的特性:

??1.安全性:作為食品藥品添加劑，經(jīng)過美國FDA認(rèn)證，使用非常安全。

??2.持久性:由于光觸媒只是提供了反應(yīng)的場所，它本身并不參與化學(xué)反應(yīng)，所以它的作用效果是持久的。

光觸媒的應(yīng)用 :

?杭州特奧通過多年開發(fā)研究出一種具有混晶結(jié)構(gòu)納米二氧化鈦光觸媒泡沫鎳網(wǎng)，具有良好的光催化性能 。?杭州特奧環(huán)�？萍加邢薰�研發(fā)部提出該光觸媒能利用光源特定波長的能量產(chǎn)生光催化效應(yīng),使附著在物質(zhì)表面的氧氣和水分子激發(fā)生成具有超活性的OH和O2自由離子基。這些具有強(qiáng)氧化性的自由基幾乎可以分解所有對人體或環(huán)境有害的有機(jī)物質(zhì)和部分無機(jī)物質(zhì),最終可將有機(jī)物、細(xì)菌等分解為二氧化碳和水。因此納米二氧化鈦光觸媒泡沫鎳網(wǎng)經(jīng)過特定波長的紫外線照射進(jìn)行光催化反應(yīng)可以起到除臭、抗菌消毒、凈化空氣和自清潔的作用。

附件：專利?

附件：引用文獻(xiàn): 納米光催化空氣消毒器消毒效果的對比研究?