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纳米型多功能空气净化素在涂料中的应用
作者:管理员    发布于:2017-01-06 09:03:20    文字:【】【】【

  文/吴英君/陈祥国(中国建筑装饰材料协会涂料专业委员会北京雅润泽科技公司)宰内环境专家醒人们在经历了工业革命带夹的“烟型污染”和“光化学烟雾型污染”后,现代人已讲入了以提示:纳米型多功能空气净化素是继光催化材料之后的新一代功能性的空气净化材料,它早的研宄可追溯到1880年,但真正大规模的开发和应用是在日本90年代,在国内的开发应用应该说刚刚开始,但是由于它对室内装修材料和家具释放的甲醛、氨、苯有高效、明显的祛除效果,所以一投放市场就受到用户的青睐,显示出强大的生命力和市场潜力。

  纳米型多功能空气净化素是以几种天然带电的无机材料与其它无机材料经超细加工、科学配方及混配等工艺生产而成,它以水性内墙涂料为载体涂抹于室内墙壁上。当它与空气中水分子接触后会电离释放出大量的羟基负离子(h3o2-),这些羟基负离子与空气中漂浮的有害气体接触后通过物理吸附作用、电性中和作用、化学反应等过程的综合作用以达到净化空气的目的。此外该材料很强的远红外的生物效应,明显的抑菌杀菌作用,微弱电流的电解作用都对空气的净化起着辅助效果。

  该材料由于它的本身晶体结构不对称,所以它自身能形成电极,电极能在材料的表面附近形成的静电场。水分子(h2o)―旦接触到能释放电子(e-)的该材料后,周围的水分子立即发生轻微的电解,水分子(h2o)就会分解成带有正电的氢离子(H+)和带有负电的羟基,即氢氧基(OH-)。而氢离子(H+)马上与该材料释放出的电子(e-)相结合而成为氢原子(H)放入空气中。剩下的氢氧基(OH-)与周围的水分子结合成为羟基离子(H32-或民0、0H-),即为带负电荷的碱性羟基负离子。

  负离子的功能及特殊作用环境与人体的关系负离子对人的健康、长寿及生态的重大影响,己为国内外医学界专家通过临床实践所验证。当代科学揭开了生物电的奥秘,生物体的每一个细胞就是一个微电池,细胞膜内外有50-90mv的电位差,如果“细胞电池”得不到充分的电荷补充,机体的电过程就难于继续维持,因而影响到机体的正常活动,产生老化和早衰。

  在森林、海滨、瀑布、郊外等污染少的地方,空气中含有大量的负离子,其浓度为污染严重都市的几百倍,在这里人们会感到空气清新、呼吸舒畅、轻松愉快、心旷神怡,这就是高浓度负离子空气产生的作用。因此负离子空气被人们称之为"长寿素“或‘空气维生素”

  环境与人是休戚相关的,人通过器官摄入水、空气和食物,排出废气、废水和废物,而通过皮肤(有些通过衣物)吸收水、空气和阳光,排出水、汽和热等物质。可见环境影响到人的细胞活化、新陈代谢、血液循环和神经调节等功能。

  环境与人体的关系羟基负离子的几种主要作用在人类体内产生一种具有强氧化作用的物质,那就是活性氧(自由基),活性氧本来是用来消灭病毒的,但是在现代生活中,即使你生活正常也难免会产生过剩。对于这种具有强烈毒性的活性氧,负离子却具有中和作用。人通过皮肤,呼吸器官和消化器官摄入负离子,和血液一起流遍全身,给过剩产生活性氧带去电子,同时除去它的毒性。

  B、使体液低碱性,保持佳体况我们人类在体液处于PH7.4左右低国外建材科技碱性状态时,人体功能有效率。人类在处于低碱性状态时,会提高免疫功能,同时恢复钙质的平衡,把体弱多病的身体改善成健康的体质。负离子有抑制酸化作用,它不但可以抑制由活性氧造成的强烈酸化,还可以通过抑制酸化现象,使体液保持抵碱性。羟基负离子的表面活性作用可使水呈低碱性,使其接近PH7.4.空气中的各种有害气体和物质一旦带上正电,这些漂浮的一粒粒灰尘就会变成正离子。这种正离子一旦摄入体内就会削弱细胞活性,降低细胞吸收营养和排泄废弃物的功能,结果人的心情变得焦躁不安,导致引起各种疾病。

  负离子会附着到空气中污染的正离子上使其发生电性中和,使其净化。自然制造出森林瀑布附近的那种清爽环境。负离子还可以祛除空气的臭味。

  (医疗实验证实羟基负离子能使细胞活化、净化血液、恢复疲劳、能使植物神经系统稳定、增强抗病能力、对肿瘤细胞有抑制作用、对放射性物质以及电磁辐射有抵抗、镇痛有作用、能改善过敏体质)羟基负离子净化空气的原理羟基负离子净化空气主要是通过电性中和、化学反应、物理吸附等过程来完成的。

  建筑装修材料和家具中释放的有害微量气体漂浮在空气中,它的存在状态和形式是很复杂而多样的,有的以游离的气体分子形式存在,有的被空气中漂浮的大量的正电荷吸附所包围形成正离子,有的微量气体在空气中发生非均相异质,凝结过程即气体分子在己存在的粒子表面上沉积、凝聚形成气溶胶体系。当它们与空气中羟基负离子相遇时,由于它是负离子中稳定的一种带电粒子,它本身具有静电,所以具有吸附和电性中和作用。所以漂浮在空气中的一部分游离的微量气体分子被羟基负离子吸附后由于自重降落到地面上。另一部分带正电的污染气体与羟基负离子相遇时二者发生电性中和,形成无电荷中性分子沉降核沉降到地面上,从而达到使其净化,消除有害气体的目的。

  (国外实验证实在一个人造负离子发生的环境中,可以明显地发现设备及空间地上沉降下的微尘,同时对环境的空气前后检测对比发现,不仅微尘明显下降,就连霉菌和细菌数也降低了90以上。所以科学家们把该材料称为“天然负离子发生器”。)事实上在上述电性中和的同时,多种复杂的化学反应也在进行中,羟基负离子中真正起核心作用的氢氧根自由基,因为羟基自由基(h3o2-)实际上是以这样的形态(h2o.oh-)存在的,它在化学把应过程中扮演着重要的角色。通过化学反应,将那些有毒有害气体反应生成无害的物质而祛除。

  大气化学转换过程中一种关键的成分是氢氧根自由基(OH-),有OH-自由基发起的一系列化学反应是许多还原性气体和众多可挥发性有机物达到净化的主要目的。

  由于纳米型多功能空气净化素的颗粒直径达到纳米级,而且具有微孔结构和很大的比表面积,所以它具有极强的吸附性能,因此当与空气大面积接触时,它可以将周围环境中的有害气体只附到材料表面并固定在材料表面和孔隙内,然后加以中和和化学反应,从而达到净化的效果。

  此外该材料净化空气的机理除预离子效应外,材料的远红外线生物效应、抗菌抑菌作用和微弱电流的电解作用对空气的净化起着重要的作用。

  纳米型多功能空气净化素的四大特性及六大功能在无源状态下能地释放对人体有益的负离子,其发射能力9000个/cm3以上;被人体吸收的远红外线,其发射率高达0.93;对大肠杆菌、金黄葡萄球等具有很强的抑菌和抗菌作甩明显的祛除异味、净化空气的功效;功能可用十二个字概括即高效、广谱、安全、持久、方便、健康。

  纳米型多功能空气净化素对有害气体去除效果通过权威机构的检测,面对高于国家标准10倍浓度的甲醛、氨、苯三种有害气体,其对甲醛、苯、氨有害气体的去除效率分别为94,94,91,其值全部达到国家标准。如此多种有害气体有如此高的净化效率在目前的空气净化产品中是不多见的。

  由于纳米材料具有宏观材料所没有的特殊的物理和化学性能,因此对它们开发和应用研宄特别是对传统产品的品质的提升、产业结构的调整、应用领域的拓宽有着非常实用的。它在建筑涂料中的应用刚刚开始,目前在涂料应用的纳米材料有两大类,它们在室内空气净化方面有非常明显的作用和效果。

  纳米Ti2光催化材料在使用中尽管有许多优点,但是由于受到光源和成本的限制,所以其应用受到局限。而纳米型多功能空气净化素由于材料天生带电,所以它克服了需能源激活的前提条件,因此纳米型多功能空气净化素具有强大的生命力。

  纳米型多功能空气净化素的出现,赋予了建筑涂料在净化空气,祛除异味,创造清新自然空间的诸多功能,它对中国建筑涂料在环保功能化的改革中,将起到积极的推进作用。

  (:2003年5月)国外建材科技2003.4

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