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硅藻泥分解甲醛的原理解析

日期：2015/6/19

硅藻泥分解甲醛的原理解析

甲醛是眾所周知的致癌物質，同時也是裝修污染最主要的組成部分，近年來，硅藻泥因不含有毒污染物，并能凈化空氣而得到熱烈追捧，硅藻泥分解甲醛的核心技術也受到廣泛關注，其中最具代表性的就是“蘭舍1號”。作為打破行業瓶頸的專利分解材料，“蘭舍1號”的誕生賦予了硅藻泥持續分解甲醛的能力，那么，“蘭舍1號”分解甲醛的原理究竟是什么呢？

一、可見光環境下即可分解甲醛

“蘭舍1號”中的光催化材料，在經可見光照射后，表面的電子（e）迅速發生躍遷，同時其表面形成一個個空穴（h⁺）。

光催化材料躍遷出來的電子（e）使空氣中的氧氣不斷還原成負氧離子（O₂^-）：

e+ O₂→O₂^-                             （1）

負氧離子又與空氣中的氫離子結合生成過氧化氫分子和氧氣：

O₂^-+ O₂^- +H⁺+H⁺→H₂O₂+O₂                       （2）

過氧化氫分子再次與這些負氧離子結合，生成重要的羥基自由基、氧氣和氫氧根離子：

H₂O₂+ O₂^-→HO·+ O₂+OH^-                      （3）

氫氧根離子與氫離子生成水：

H⁺+OH^-→H₂O                            （4）

光催化材料表面形成的空穴（h⁺）奪取空氣中水分子的電子（e），形成羥基自由基和氫離子：

H⁺+H₂O→HO·+H⁺                         （5）

羥基自由基（HO·）具有極強的氧化性，能無選擇性的分解所有可揮發性醛類、苯系類和TVOC等有機污染物。

當羥基自由基遇到甲醛分子時，瞬間將其氧化成甲酸分子和水后，甲酸分子又迅速被羥基自由基瞬間氧化，分解生成二氧化碳和水：

HO·+ HO·+HCHO→HCOOH+H₂O                （6）

在這一過程里，“蘭舍1號”作為分解材料，不會被消耗，只起到催化作用，從而保證硅藻泥能夠持續性的分解甲醛等有害氣體。

二、分解技術已達世界先進水平

“蘭舍1號”的主要成分為：硅藻土復合納米二氧化鈦、硅藻土復合納米氧化鋅和托瑪琳。其中硅藻土復合納米二氧化鈦光催化材料是我國國家“十二五”科技支撐計劃重點項目，已通過科學技術成果鑒定（建材鑒字 [2009]第005號）、檢測報告與環境監測報告。該復合材料的光催化性能不遜于目前世界上公認最先進的德國產P25（純納米TiO2）產品，達到國際先進水平。

而當前在日本公認的最先進、有效的分解有害氣體的方法就是納米二氧化鈦光催化技術，如：日本最大的建材廠家TOTO，2014年推出的新型陶板就是應用納米二氧化鈦光催化這一先進技術。

此外，硅藻土復合納米氧化鋅光催化材料不僅可以在有光的條件下分解甲醛等有害氣體，還能起到抗菌防霉的作用。多種材料的復合提高了“蘭舍1號”分解材料的價帶高度，縮小其禁帶寬度，使得UV-Vis漫反射譜的吸收譜線紅移，增加了可見光吸收效率。同時也提高了電子的傳導效率，大大降低了光生電子空穴對的復合效率，從而大大提高了材料本身的光催化效率。而“蘭舍1號”本身不僅不會在分解過程中發生消耗，更無毒無害，安全環保。可以說以“蘭舍1號”為代表的光催化分解技術，代表著國際硅藻泥壁材研發領域的最前沿。

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