艺家+装修艺术家

上一篇 | 下一篇

论纳米级光触媒的鉴别(外观篇)

发布: 2007-12-28 10:41 | 作者: 艺家装修 | 查看: 4次

  随着光触媒技术在世界范围内的普及,越来越多的光触媒产品出现在市场上。而由于国内市场体制的不健全,伪劣光触媒产品也悄悄的流入市场正在影响正常的市场竞争秩序。也使消费者产生各种顾虑,如何科学的鉴别光触媒产品的优劣,如何鉴别厂家提出的质量标准是否真实?是消费者面对的难题。我们希望通过阶段性的科普行动,帮助中国消费者正确理性的认识光触媒这个产品。
R5\MF-U3e$~ c9]6o艺家+装修艺术家sy$X HTbuM1P
  本文从外观方面讨论一下光触媒的鉴别。在讨论光触媒外观的之前,需要提到一个大前提:即任何单单从外观鉴定纳米产品的方法都只是一个片面的不完全的方法,需要与其他方法并用才能得出科学的结论。虽然外观鉴定具有一定的局限性,但是由于其简单易于操作,在实际环境中是最为广泛的快速初步鉴定光触媒产品的方法。出于保证本文科学性的考虑,本文不仅仅会讨论优质光触媒的外观特征,也会讨论可能出现的人为对外观干涉的方法及其鉴别方法。同时本文也会应用一些技术领域的概念,对此有兴趣的读者可以在知识库内找到相关的拓展知识内容。希望通过本文,能够提供给中国的消费者一些简单而有效的知识。
~Uc,L9z8^4E5I5tJ-p
D"_^\)o[6nY9k  目前在中国,普遍流行着一种说法:“优质的光触媒,其颜色为乳白色或蓝乳色,透明,正对光源观察为金黄色,背光观察为蓝乳色。”我们就从这个普遍的说法,开始我们的讨论。
!g XZ+FT/F
Oz'G0FN4y/[*t  首先这种说法是对的么?从科学的角度说,这种说法有很大的局限性和片面性。这种说法描述的现象其实并不是光触媒特有的现象,而是胶体特有的现象。首先需要了解的是要作为优质液体光触媒首先必须是一种胶体,那么这个说法描述的现象是光触媒应该具备的。但是学过逻辑的人们就会知道,这个说法只是优质光触媒的一个必要条件而并非充分条件。通俗地说,就是外观符合透明,对光金黄色,背光蓝色的并非一定是优质光触媒,而优质光触媒则一定会有这个外观光学特征。艺家+装修艺术家S'cS I$TCh4sZe
艺家+装修艺术家~/e _8YI
  在进行下面的讨论前,我们简单的谈一下2个概念,优质光触媒,胶体。进一步关于胶体和优质光触媒评价的拓展信息可以在知识库中找到。
CV I B*E3Q V5R:Wl
,w8T$sr uE1n9p}(Ft  首先,什么是胶体?简单来说胶体就是颗粒在1-100nm的固液分散体系。可以发现,胶体从尺度来说具备了作为纳米材料的资格。说到胶体,就必须谈到丁达尔(Tyndall)现象。所谓丁达尔现象就是,在暗室中,让一束光通过溶胶,在入射光的垂直方向可以看到一个发光的光柱。丁达尔现象是由于胶体尺寸比可见光的半波长200-400nm小所产生的光散射情况。而溶液即(100nm)丁达尔现象不明显。而胶体另一个特征就是著名的瑞利散射(Rayleigh),根据Rayleigh散射公式,散射光强度与入射光波长的4次方成反比。也就是说,入射光波长愈短,散射光愈强。若入射光是白光,则其中的蓝色与紫色的光波散射作用最强。这就解释了为什么用白光照射溶胶,从侧面观察到蓝色,而透过观察到红色(蓝色光波被散射在正面和侧面,红色光波透过溶胶穿透到背面)。到了这里读者想必已经明白,上面提到的外观鉴别法适用于胶体,而非针对光触媒。反之,如果光触媒产品不透明并且不具有Tyndall和Rayleigh现象,那么一定不可能是优质光触媒。艺家+装修艺术家4HHz'V*iX%r RV
艺家+装修艺术家3iRY;z&TY&Oa
  谈完胶体,我们需要讨论一下优质光触媒的特征。首先从纳米材料科学的角度来说,并非以材料的物理颗粒尺寸来划分纳米材料的范围,而是根据材料是否具有明显的纳米效应来进行的。比如Fe(OH)3就是典型的胶体材料,物理尺寸小于100nm,但因为其没有纳米效应,不能称之为纳米材料。而平时的食用盐NaCl,在水中分散颗粒小于1nm,我们也不可能称之为纳米盐吧,就是这个道理。艺家+装修艺术家)Z+m)~)YRC8w D

BHj%Vk:h p  那么对于纳米二氧化钛光触媒来说,具有明显纳米效应的尺度是10nm以下。也就是说具备胶体特征的二氧化钛溶胶如果不能达到这个指标,也不能作为优质光触媒,严格的来说不能作为纳米光触媒。当然,需要注意的是,这里提到的纳米尺度是指纳米光触媒的晶粒尺寸,即按照GB/T 19591-2004国家标准用XRD宽化法进行检测的结果。而非简单的光触媒材料在胶体中的尺寸。一般胶体中光触媒的尺寸以不超过50nm为优。
S.Dn` l7X
8sfTdcn  讨论到这里,我们可以发现,符合上述外观标准的具备了优质光触媒的一部分特征,但是也有一些劣质光触媒会具备上述表征,所以消费者的判别需要综合我们介绍的其他方法,并且认明自己所信赖的品牌产品,才能保证消费者利益。
]8X[6eu艺家+装修艺术家'D X9^1P`0d
  特别需要注意的是,许多氧化物溶胶(例如硅溶胶)具有明显的胶体外观特征,和纳米TiO2非常类似,但是基本不具有光催化效果,消费者谨防不法商家用这类基础化工品假冒纳米光触媒产品。
n jB;`t;zXA
^d4E5g wV @

字号: | 推荐给好友

 

评分:0

我来说两句

网络推荐