光催化技术在应用上取得了新的突破,可为空气污染治理提供新的助力。
近些年,我国城市的空气质量问题受到了越来越多的关注,空气质量成为城市居民生活幸福指数的一大衡量标准。要彻底根治和解决城市的空气质量问题并不现实,改善室内、车内空气质量成为人们当下最低限度的诉求。
在改善空气质量的各项技术中,光催化技术由于安全系数高等优势,受到普遍关注。所谓的光催化技术,是指在日照条件下,将有机物转化成二氧化碳和水等没有污染的无机物。光催化的过程中,不需要添加其它的化学辅助剂,反应条件温和,也不会造成二次污染。
光催化技术最早由日本科学家在上世纪七十年代提出,是光合作用的一种逆反应,几乎可以将所有的有机物分解成二氧化碳,无论是在抗菌杀菌、水质净化还是空气污染治理领域都有着很好的应用前景。但半个世纪以来,该技术始终没能突破其瓶颈:首先,由于纳米粒子尺寸很小,从某种程度上讲,其本身对空气也是一种污染,如果不能选择合适的载体而挥发到空气中,反而会加重空气污染的成都,还会对人体造成一定的伤害;此外,光催化材料在分解有机物的同时,对有机物载体也有腐蚀作用。因此,找到一个合适的“载体”来搭载光催化剂,一直是科学家尚未突破的一大技术难题。
不过近年来,国内在这一技术难点上已经开始渐渐的取得突破。纤维等有机柔性载体目前被认为是最佳的解决方案。此外,国内研发出了“笼中鸟”核壳结构,即在每一个纳米材料外面“包另一层纳米级的壳”,这个透明且有很多小孔的“壳”,不会妨碍污染物进来,也不会影响污染物被分解为二氧化碳和水后挥发出去,同时在壳与核之间保留几纳米的空间为降解提供反应场所。
随着技术进一步成熟,光催化技术为改善居民生活环境带来切实的改善已经指日可待。
