硬核科普，手把手教你如何选择光触媒产品！
全网最硬核的光触媒科普，收藏备用！
光触媒选择不对，可能会有致癌风险！

室内空气污染与人的健康息息相关。2002年美国环保署(EPA) 出具的一份报告显示，室内挥发性有机污染物（简称“TVOC”）具有严重危害性的超过50种，包括：脂肪烃、芳香烃、卤代烃、含氧烃、以及多环芳烃（PAHs）。这些污染物会刺激人体呼吸道黏膜和眼镜、使人头痛、咽喉痛、机体免疫失调，严重地导致癌症。
 Part 01 . 光触媒的作用机理     
传统的物理吸附（比如活性炭，纳米矿晶）、化学捕捉（比如除醛膏、除醛喷雾）要么只针对特定的污染物，要么效果差、见效慢。
1967年东京大学的教授本多建一教授发现二氧化钛光催化现象开始，光触媒作为一种光催化剂，其分解过程无损耗、作用效果高效、普适性就备受人们瞩目。其本质就是一种半导体，光催化的机理是：光触媒吸收光子，产生负电荷的光生电子和正电荷的空穴。光生电子和空穴分别与氧气和水分子结合生成氧自由基和羟基自由基。这两种自由基强氧化性能够将有机物氧化分解成无害的二氧化碳和水。
 Part 02 . 光触媒的核心技术    
由上面的机理不难发现，光触媒最核心的关键就是光生电子和空穴的产生。而影响他们产生影响的外在因素是：光的波长，内在因素是光触媒自身的能带间隙。光触媒作为一种半导体，光触媒的能带间隙越大，可以吸收光的能量要求越高；同样，光的波长越长，光的能量越弱。光的能量从大到小，波长分别是紫外线（200-400nm）—可见光（400-760nm）—红外线（760-1000nm）。
可以用一个经验公式来表达能带间隙和光波长两者的关系（见下列公式）。
自光触媒发现至今，已经55年过去了。光触媒并没有得到大规模普及的原因。原因就是现有的光触媒产品，99.17%依旧还是二氧化钛体系。二氧化钛的能带间隙是3.2eV，根据上面的公式可以得知二氧化钛要发挥光催化的效果，必须高能量的紫外线才能激发。而室内环境几乎不存在紫外线。总结下来，因为室内缺乏紫外线的缘故（紫外线只占阳光的4%），市面上销售的二氧化钛成分的光触媒无法被激发工作，所以效果非常差。
购买光触媒前，一定要看一下成分表。如果是二氧化钛为主要成分，一定不要购买。一定要挑选可见光型光触媒。

 Part 03 . 光触媒的健康隐患    
更严峻的是，2020年2月18日，欧盟委员会发布授权法规(EU) 2020/217，修订CLP法规(EC) No.1272/2008（物质和混合物的分类、标签和包装法规），将二氧化钛(TiO2)添加至其附件VI第3部分的表3中，并将其列为第2类致癌物。二氧化钛(TiO2)作为一种经吸入途径的致癌物，其致癌物分类仅适用于含有1%及以上二氧化钛的以粉末形式存在的混合物，以及适用于二氧化钛以空气动力学直径≤10 μm的颗粒物形式存在（或包含于该颗粒物中）。
原文链接：https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/HTML/?uri=CELEX:32020R0217&from=EN

这直接是将二氧化钛体系光触媒宣判了死刑，光触媒在喷洒以后，悬浮的颗粒尺寸远远小于10微米，致癌风险相当高。
    因此从健康角度出发，在购买光触媒产品前，一定要注意不要选择二氧化钛为主要成分的产品。

 Part 04 . 可见光型光触媒的效果比较   
目前在市面上销售的可见光型的光触媒寥寥无几。华中科技大学团队联合黄石瀚海新材料公司的团队，采用有机共价框架异质结材料，避免了二氧化钛的潜在致癌性。这种全新的结构被命名为“居蓓馨™”。
市面上其他的可见光型光触媒产品，比如日本某知名公司的光触媒品牌，采用的铂掺杂二氧化钛，通过离子掺杂来降低二氧化钛的能带间隙。撇开二氧化钛的致癌风险不说，这样“省力”的做法效果如何？实验对比来告诉你。 
研究团队运用紫外-可见吸收光谱，跟踪测试居蓓馨™对含苯环结构的罗丹明B染料分解过程。

研究人员配制了50mg/L的罗丹明B染料溶液。分别加入等量的居蓓馨光触媒、日本某著名品牌光触媒以及空白对照组。30瓦LED灯管照明条件下，每6小时取一次样品测试紫外-可见吸收光谱。
验显示：在灯管照明48小时后，居蓓馨组的染料分解率达到99.6%，日本某著名光触媒品牌的染料分解率达到67.3%。居蓓馨光触媒体现出非常好的大分子化合物光催化分解能力。

居蓓馨™在分解标志污染物——甲醛的效果效果同样出色。国际知名的第三方权威检测机构SGS对居蓓馨™进行了检测：在普通的30瓦LED日光灯照明条件下，24小时内甲醛的分解率达到92.1%；48小时内甲醛的分解率达到98.4%。
研究团队在产品开发之初，就考虑到了这一用户需求。设计的共价有机框架材料的异质结结构在极其微弱的光照条件下，就有极其出色的抗菌和抗病毒效果。
业界权威检测机构——广州微生物检测中心检测结果：居蓓馨™对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、铜绿假单胞菌四种常见有害致病菌的抗菌率均超过了99.9%。抗菌效果处于行业领先水平。
产品的安全性也是研究团队关注的重中之重。由于二氧化钛，特别是小于10微米尺寸的二氧化钛颗粒被列入了2类致癌物质。市面上几乎所有的光触媒产品变得不再安全。如何解决光触媒的安全问题，成为团队的头等大事。
研究团队筛选了35种半导体材料，分别结合共价有机框架材料。在安全无毒的绝对前提下，兼顾了优异的光分解性能。广州微生物检测中心也对居蓓馨™进行了急性经口毒性测试和急性皮肤刺激性测试，产品均通过了测试。急性经口毒性为最低级别IV级，急性皮肤刺激性为无刺激。
显示出居蓓馨™具有出色的生物安全性。