光觸媒有什麼用?

光觸媒



特性：利用光線使觸媒產生強力氧化作用，使附著的污垢及有機物質分解成水和二氧化碳。目前以二氧化鈦（TiO2，一種半導體）為主要材料。



運用：潔淨室內空氣、防霧、抗菌等功能。目前光觸媒研究及運用發展，以日本居多。1972年《自然》雜誌刊載第一篇有關光催化觸媒的運用，認為運用天然能源的光觸媒是一種相當環保的方式。



其中化學性質較穩定、沒有毒性的二氧化鈦，成為光觸媒材料的研究重心。



直至1990年代，光觸媒的親水性特質被發現，運用更廣。



日本運用奈米技術將二氧化鈦做成微細顆粒，並結合各種媒材，像是磁磚、不銹鋼板甚至纖維等，發展出路燈、防霧玻璃、衛浴設備等一系列光觸媒相關商品。



光觸媒的原理，簡單來說，當紫外線照射到光觸媒表面時，氧氣及水分會轉換成極具活性的氫氧自由基，並產生強烈的氧化還原反應，可以將附著在表面上的污垢分解成水和二氧化碳。



此外，光觸媒還具有高親水性的自潔（自我潔淨）作用，當光觸媒吸收光源後，附著在表面的水分會變成超親水性的水膜，如同一層透明保護層，水分及污垢不易凝結沾附在表面上，除了防霧之外，也可常保清潔。一般運用在汽車後照鏡、公路路燈及建築物外牆。



所謂抗菌馬桶，也是利用光觸媒這種容易清洗、細菌不會殘留表面的特性。日本將光觸媒磁磚運用在講求無菌的醫院手術室，除能減少細菌數目、避免增加手術時的感染機會，也可以維持清潔並減少清洗次數，負責光觸媒開發研究，工研院化工所博士黃淑娟提到。



運用在空氣清淨方面，光觸媒濾網可以吸附低濃度的甲醛及一氧化氮等有害氣體，並分解成為二氧化碳及水，減少病態大廈症候群的產生（研究發現，甲醛濃度達1PPM時，容易造成噁心、頭暈等病態大廈症候群症狀）。



然而，問題在於，目前國際上仍未有公認的光觸媒統一規格及檢測標準，到底光觸媒商品是真是假，可以達到多少效果，實難分辨，消費者只能自求多福。



「光觸媒確實有抗菌效果，但不像廣告宣稱的那麼好，」一位研究光觸媒的學者私下表示。



影響光觸媒效率的因素很多，如材料選擇、分散技術、光源等，缺少任一環節，都會影響抗菌結果。



譬如光觸媒用的二氧化鈦以銳鈦礦（Anatase）效果最好，但價格也高。一般用在防曬化妝品及白色顏料中的金紅石礦二氧化鈦（Rutile）價格便宜，「但沒有光觸媒效果，」逢甲大學奈米中心主任蔡宜壽表示。



材料分散技術不成熟，光觸媒粒子分布不均勻，或是固化技術差，光觸媒難以附著在表面或牆壁上，可作用的光觸媒變少，抗菌效果自然大打折扣。



「就像泡牛奶一樣，光觸媒粒子要完全均勻不結塊，才不會影響效果，」擅長材料分散技術的蔡宜壽認為，未來還有努力的空間。



且光觸媒的限制是，它不會主動去捕捉空氣中的粒子，一定要細菌或有機物質接觸到表面才能作用分解。



最重要的是，紫外線光是點燃光觸媒反應的發電廠，「不需用光就可以作用，那是騙人的，」專家學者一致認為，目前光觸媒的技術，需要波長約300～400nm的紫外線才能作用，室內光源只有千分之一，「微弱光的環境還是不足，」黃淑娟博士表示，曾有人嘗試利用可見光做試驗，但可見光的效果僅能達到十分之一到百分之一，未來希望有更大突破。



但這樣的紫外線光對人體有害，使用時應避開人群。「因此光觸媒通常放在浴室、廁所或室外較多，可以在沒有人的時候進行紫外光照射，」擔任多家醫療院所感染顧問，衛生署基隆醫院院內感染管制委員會顧問林金絲醫師說。



二氧化鈦本身並無毒性，但另一個問題是，光觸媒的極微小顆粒會不會造成過敏現象？「曾有研究報導奈米微粒因分子過小，容易被吸入肺部造成過敏，」顧洋教授指出，光觸媒運用在工業衛生上，用來處理空氣污染、水污染等效果不錯，但都在無人的密閉空間情況下，若是在居家使用，實在很難評估是否會對人體造成傷害。



光觸媒專家提供簡單的化學試驗，幫助你分辨光觸媒真偽。



你可以到原料行購買甲基藍溶液，把光觸媒噴在裡面，若是真正的光觸媒，水溶液會從藍色變為透明色。