关于光触媒，您晓得几多？
刚装修房子的朋友可能都听说过光触媒，不过真正搞得清白的人只怕不多。今儿个就跟您咵一咵，光触媒到底是个么斯？为么斯它能用来除甲醛，用它除甲醛安不安全？
光触媒其实是一种纳米级的光导半导体材料，把它涂在基材表面，跟紫外线一搭伴，就会产生蛮强的催化降解功能，可以降解空气中的有毒气体，杀灭细菌。所以说，它有除甲醛、除臭、抗污、净化空气这些本事。
光触媒的发现历程
1950 年到 1960 年的时候，金属氧化物像二氧化钛、氧化锌因为“光氧化反应”被发现，从 1950 年就开始研究光触媒哒。
1960 年到 1970 年，1967 年有个叫本田藤岛效应的东西出来哒。1969 年，这个效应还发表在“工业科学杂志”上。是东京大学的本多氏和藤岛氏发现的，靠光电极反应，借光可以把水分解成氧和氢。
1970 年到 1980 年，1972 年，美国“自然”杂志发表了本田藤岛效应，吸引了全世界的目光，然后就开始研究用光触媒来分解有机物质，让它无害化。
1980 年到 1990 年，1980 年，越来越多的报纸和杂志报道“光触媒拯救世界危机”。
1990 年到 2000 年，1990 年开始研究二氧化钛光触媒的实用性，1994 年，TOTO 开发出光触媒抗菌和防污瓷砖，光触媒开始搞商业化。1996 年开发出用了光触媒的太阳能帐篷，还拿出来卖。1999 年，盛和工业利用光触媒的有机物分解效果搞出了空气净化器，佐贺县窖业实验所所长之濑博士还拿了专利。2000 年，水性氧化钛拿到专利，钛氧化物的时代来啦。
光催化产业慢慢走向理性
中科院理化所的只金芳博士，从 2003 年回国就一直在感受国内光催化产业的变化：非典的时候市场热闹得很，行业标准没得，企业乱搞，产品质量差，搞得大家都不信。“其实这是个能给其他产业增值的新产业。”只金芳是半导体光触媒发现者——日本东京大学腾田昭夫的学生，到现在还在搞有机-无机纳米复合光功能材料的开发，对光催化技术蛮有研究。
“2005 到 2008 年，这个产业在调整上升，整个行业开始变理性、变规范。特别是我们在牵头搞《光催化国家标准》，说明我国光催化行业要标准化哒，随着大家都看重健康、环保，这个产业的市场前景会越来越好。”只金芳对光催化产业的未来蛮期待。
产业兴起
可见光激发光触媒的技术，国内外都在搞前沿研究。20 世纪 70 年代，腾田昭夫偶然搞到二氧化钛的单结晶。他拿钻石切刀切成片当电极，另一边用白金电极，弄个电路，拿氙灯照二氧化钛单结晶，居然发现二氧化钛放氧，白金放氢。腾田昭夫就成了半导体光触媒的发现者。这个发现跟植物光合作用蛮像，开始科学家想拿它制氢，效率不高，后来发现二氧化钛单结晶氧化性强、广谱性好、安全，在废水处理、空气净化、自洁、光源利用这些方面有大前途，光催化技术的研究就热起来哒。
光触媒是个效应，好多物质都有，像氧化锌、氧化硅、氧化钛，但是平常看不出来，所以一直没被发现。二氧化钛对人没得毒，从发现它的光催化效应到现在，还没得哪个半导体光触媒能超过它的光催化性能，所以就重点研究它。经过好多科学家努力，光催化材料的应用研究进步蛮大，特别是这四五年，有大突破。
只金芳说，现在光催化剂开发的重点有这几个方面：搞非二氧化钛半导体材料的研究；开发混合/复合半导体材料；搞掺杂二氧化钛催化剂；给催化剂做表面修饰；研究制备方法和处理途径。从光催化剂应用的前景来看，主要是这几个方面：一是二氧化钛涂层的自洁净功能。把二氧化钛镀在建筑材料、交通工具、室内装修材料外头，靠太阳、灯光就能分解污染物，雨水一冲就自洁。二是超亲水性能拿来搞防雾设备。像涂了超亲水光催化性薄膜的玻璃，碰到水气就有均匀水膜，镜像清楚得很。三是净化空气和水。水处理分好多领域，像处理上下水、工厂排水、农业排水。实验发现，把二氧化钛涂在盛水的容器上，光照能杀菌，净化效果蛮好。另外，在医学上消灭病菌和病毒也有人在搞。有实验证明，在玻璃上镀一层二氧化钛薄膜，在上面培养癌细胞，染色后光照，有癌细胞被杀死。不过这些实验都还在开头，光催化材料在医学上的应用还要搞好久。
还有，光催化反应在防腐、印刷、光储存这些方面也有潜在用处。
日本搞光催化材料研究蛮早，应用技术水平在世界上蛮牛。好多日本的大学、企业在搞纳米二氧化钛的光催化应用技术。把纳米氧化钛做成凝胶体、浆状喷剂，拿来喷屋里头、车子里头，净化空气。把氧化钛加到涂料里头，搞空气净化涂料。用镀膜技术，生产光催化抗菌瓷砖、防污建材，还利用它的超防水性和超亲水性搞防雾产品。另外，还搞水质净化、食品保鲜这些。日本国土交通省规定：营业用车子每个月要消毒，搞了光触媒喷涂的车子 5 年都可以不消毒。现在，日本的出租车有 10000 多辆搞了光触媒喷涂。日本铁路的东海道新干线运营公司今年也说，在搞把光学催化剂技术用到新干线车体和窗玻璃上，让列车清洁的次数从每天一次变成隔周一次，省钱又环保。现在好多日本公司都搞出了光催化的实用产品。
除了日本，韩国、美国还有欧盟国家这些发达国家也在搞，不过还在开头。韩国 1999 年开始有光催化的专利，这几年越来越多，开始重点是纳米光催化材料，这几年开始搞水处理和空气净化。现在韩国纳米光催化的商品规模还不大，LG 电子搞的空气净化式空调系统和 Dohabu Cleantech 的海水净化装置还不错。美国环保署重点搞水处理，像改善地下水、处理废水、搞河川污染。河川污染除了搞农药污染，对油污的研究（包括原油）也有成果。
“国外好多大企业搞光催化，一是为了搞这个前瞻性技术搞环保产业，二是给原来的产品加点值。”只金芳这么分析，“像日本东陶集团（TOTO）用光触媒搞抗菌自洁瓷砖和卫生洁具；美国玻璃制造商 PPG 公司用它搞自洁玻璃；日本日立公司和台湾一些厂商搞光触媒灯具；英国伦敦和安大略核子技术环境公司搞了新的常温光催化技术，用纳米二氧化钛催化剂，能把工业废液和污染地下水里的多氯联苯类变成 CO2 和水……”
有权威机构统计，2004 到 2009 年，纳米光催化剂市场估计每年涨 6.3%，2009 年全球能到 50 亿美元。过渡金属氧化物、非对称（手性）化合物、碳纳米管和其他纳米光催化剂的增长率从 2004 年的 2%能涨到 2009 年的 6.8%。纳米光催化剂在小用户领域，特别是聚合物方面涨得最快，2004 到 2009 年每年能涨 23%，能源使用估计每年涨 34.5%。
走向标准化
我国光催化技术研究发展大概是这样几个阶段：在实验室搞各种光催化剂，合成纳米粉体；改进光催化材料的物理、化学和光催化性能，设计复合材料；把实验室的成果扩大到工业生产。
现在国内有搞基础研究和应用研究的队伍，在中国科学院、清华大学、福州大学、大连化学物理所这些地方，每年都有高水平的论文和专利。特别是理化所跟海尔、联想、圣象这些企业的产品做了技术产业化结合，技术产业化应用能搞家电（空气净化、除菌设备）、建材（净化涂料、自洁玻璃、矿棉板）、水处理（蓝藻治理，工厂废水处理）这些。
我国在光触媒研究领域也投了不少钱，2004 年就投了 2000 多万搞科研，重点研究光触媒处理室内和大气污染，搞了不少成果。吉利公司说，新款车的环保方面，所有产品都用最新的车内空气四重净化技术，这是吉利博士后工作站的重点课题，吉利在部分车型试用的光触媒设备 13 天能把新车的甲醇浓度降 80%以上。
随着光催化技术越来越成熟，中国的光催化材料产业化开始用到建材、环保、家电这些行业。现在广东、北京、武汉好多地方的企业都在生产光触媒产品，像一些有名的企业也在自己的产品里用这个功能来搞市场。不完全统计，到 2006 年底，中国搞光催化材料的企业有近 300 家，还有国际有名的化工企业，光催化产品涉及好多行业，有百多种。特别是这几年，大家越来越看重生活环境，这种能净化抗菌的材料会受市场欢迎。
“现在我国光触媒产业主要的问题是新东西研发不行，应用研究要加强，搞的企业以中小企业为主，特别是这个产业刚起来，全球都没规范的行业标准，有些光触媒厂家没拿到权威部门的无毒、灭菌和污染治理检测报告，就把产品拿出来卖。因为质量不行，好多产品没光触媒该有的灭菌、降解污染的作用，搞得产品质量乱七八糟，市场乱套；所以光触媒产品大家不太信。”为了让产业好好发展，只金芳从 2004 年开始推动，中国科学院理化技术研究所和光催化材料及应用分会牵头，行业学会组织申请搞国家标准。正在搞的光催化 GB 草案检测项目分空气净化材料功能检测、光催化抗菌材料性能检测、光催化自清洁材料功能检测、光催化水净化材料功能检测 4 种。“搞国家标准，说明我国光催化行业要标准化哒，对我国光催化行业健康、快速、持续发展有标志性的意思。从生产源头把产品质量搞规范，让这个新产业能好好发展。行业标准一出来，一批小企业的产品达不到标准就得退出。”
现在国际国内都在搞行业标准来推动行业发展。2005 年日本根据自己的行业标准向国际 ISO 组织申请《紫外光光催化材料的性能检测方法》，我国专家也参加了，这个标准搞了 3 年，2006 年底初审通过，2007 年 9 月中旬复审，估计 2008 年能通过最后审核。同时 2006 年底我国也准备搞《可见光光催化材料的性能检测方法》的 ISO 申报。在这个新的技术领域，我国在向国际标准靠近。
光触媒的光催化功能到底有多大，在光线不太强的室内环境能不能有好效果？光触媒的市场到底有多大？只金芳觉得，现在的光触媒有两个事实：一是能吸收紫外光，二是在室外环境光催化作用明显，能自洁。用这两点，可以搞外墙涂料。这几年水性外墙涂料在建筑行业推广得蛮好，特别是高层建筑用光触媒涂料装修外墙成了趋势。但是现在的光催化性能还搞不定室内的有害物质，在室内催化速度蛮慢。光触媒在室内环境的治理还要等，要靠广大研究人员努力。国内市场短时间也不会像有些媒体吹的几十亿甚至上百亿的猛涨。
“光触媒产品能进市场，到大家生活里，跟时代发展、大家生活水平提高、健康意识提高分不开。光触媒是个朝阳产品，市场还在开头，是个新东西。现在要大家都晓得、接受还是蛮难的，这也符合新产品进市场的规律。”只金芳提醒企业和投资的人，现在的光触媒企业要盯着行业标准的起草情况，快点调整自己的技术规范，往未来的行业标准靠。同时，准备进这个市场的企业要重新看看自己的技术和资金，莫瞎投资搞亏了。
不知道这样的润色是否符合您的需求，如果您还有其他要求，欢迎继续跟我提。
