这个月参加了由日本光机能材料研究会组织的光触媒年会,虽然感觉在基础领域光催化材料和其机制似乎没有大的推进,但是在应用领域日本人正在一步一步的将光催化应用与生活的各个方面。从这些应用来看,似乎还属于投资比较小,技术也不是很复杂的一些应用,国内的光催化公司实际是可以借鉴这些经验,与环保,生物,农业,医疗和建筑领域的研究者一起开拓一些光催化的新市场。
下面介绍一些实际的应用例子:
一、农业
(1) 西红柿栽培培养液的净化
在日本的西红柿栽培都是采用无土壤的温室技术,植物是栽培于盛满培养液的池中,通过机械装置将旧的培养液换出,而将新的培养液引入,但是旧的培养液含有植物的有机物,病原菌,当然也有残存的养分,为了重复应用这些培养液,建立了一套光触媒处理水槽(TiO2),利用太阳光来杀菌,分解有机物,最后留下养分,让这些培养液能够重复运用。据说这个技术很受日本国内农民的欢迎。
(2) 猪圈的臭气和动物的粪便处理
动物的臭气和粪便主要是一些低级脂肪酸,可以利用光催化材料将其分解。主要是在猪圈的窗户,房顶上设置光催化过滤层(filter)
(3) 农药废液的净化
中国农民一般很少处理农药废液的,现在日本开始用光催化涂层来处理这些废液,处理完的废液才能排入环境,这个实际是没有多少附加成本的。
二、建筑
(1) 道路材料
日本是很注重环保的国家,在道路两边的设施上面是应用了很多光催化材料的
例如道路的栏杆,照明灯的灯罩,道路用的涂料,道路用的路障。
(2) 建筑物内外装饰材料
包括建筑物内外磁砖,窗户玻璃,大棚和涂料。询问了一些日本厂商,在往玻璃表面制备光催化涂层时候,主要采取两种方式,一种是喷射(spray),一种是溅射(sputter),两种方法的设备费用似乎都不是很高,而且都是在玻璃刚刚成形还未降温的时候进行处理,因此成本大大降低了。
三、汽车和高速列车关联用品
汽车反光镜设置一层光催化层,具有超亲水性能,因此及时雨天或者雾天反光镜仍然能够非常清楚。车内的脱臭装置也是用光催化材料来分解臭气。
日本的新干线窗户玻璃上也是涂抹了一层几十个纳米厚度,非常薄的光催化材料涂层。现在新一代的新干线为了减轻车身重量,窗户开始使用比较轻的高分子材料,与此适应,日本也在开发涂抹于有机高分子上的光催化涂层。
四、医疗
做胃镜的时候经常用塑料的导通管导入身体,日本将导通管的内壁喷涂光规划材料起杀菌功能。
为了防止医院的病菌感染,医院的房间建筑材料大部分也采用了光催化喷涂。
五、环保
会议演示了一套全太阳能驱动的光催化水净化装置,由硅太阳能电池提供电源,水首先做过滤处理,然后引入光催化处理槽里,最后进行电极化处理。
污染土壤的净化,对于地下浸透有毒或者挥发性化合物 (VOC)的土壤,利用太阳光诱导的光分解反映能够低成本的改善土地。
六、家电和生活用品
基材包括冰箱,空气清洁机,荧光灯,壁纸,窗帘,灯罩等。
(引用请注明出处)
https://blog.sciencenet.cn/blog-83252-50759.html
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