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纳米抗菌涂层分解反应原及应用范围详解

2020-10-22 11:17
青山新材料
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纳米抗菌涂层是一种环保的抗菌材料,细菌和污垢可以被光分解,并且可以在室内和室外使用,例如由于亲水性和可分解性引起的自清洁作用(自清洁作用),抗菌作用,空气净化作用等。

其原理是活性氧在被光照射的纳米抗菌涂层表面上以膜状存在,并且活性氧引起空气中所含的难闻气味和与二氧化钛表面接触的细菌。它会氧化卷烟烟雾中的焦油等各种有机物质,并将其转化为水和二氧化碳。

纳米抗菌涂层分解反应原理

当纳米抗菌涂层暴露于光线中的紫外线时,称为电子的电子(e-)变得活跃并被激发,并产生空穴(h +)。电子将氧气转换为超氧离子(O2-),空穴将水转换为羟基自由基(·OH)。这些是活性氧。活性氧(超氧离子和羟基自由基)分解纳米抗菌涂层表面的有机物,强氧化能力分解有机物。当有机物质或有机气体与纳米抗菌涂层表面接触时,超氧离子和羟基会破坏构成有机物质的“碳-氧键”和“碳-氢键”,最后破坏纳米抗菌涂层。它变为碳和水。

在纳米抗菌涂层表面上,有机物质总是分解,而纳米抗菌涂层表面暴露于包括紫外线的光下,因此可以去除污垢和恶臭源。

纳米抗菌涂层抗菌原理及应用范围

抗菌除臭效果

与其他抗菌剂的主要区别是纳米抗菌涂层本身不会消失,因此可以通过一个过程发挥长期的抗菌作用,此外纳米抗菌涂层具有较高的氧化能力的高抗菌作用,能有效催化分解有害有机、无机物质,也能消除细菌和病毒。例如,纳米抗菌涂层能将室内有害挥发性有机物甲醛、二氯苯、甲苯、二甲苯、TVOC等降解为无毒无害的小分子水和CO2。 同时,也可以将细菌真菌释放出的毒素分解及无害化处理。除了可以用作医院和疗养院中医院内感染和病毒感染的预防措施之外,它还用于在需要团体生活的地方(如托儿所,幼儿园和学校)保持健康清洁的环境。纳米抗菌涂层有分解油污、杀菌灭菌等功能, 可以用于厨房、卫生间的墙面。实验测试结果表明,抗菌性陶瓷制品上的细菌生存数还不到普通陶瓷制品的1%。这种抗菌效果能有效防止处于阴暗潮湿、不易清洁的卫生洁具(如大、小便器)上的细菌繁殖和生长,并能防止尿液结垢及恶臭味的产生,具有很大的市场潜力。

纳米抗菌涂层抗菌原理及应用范围

环保安全

纳米抗菌涂层化学稳定性高,对人体并无伤害,在食品、日常生活用品、化妆品、医药、养殖业中普遍采用。

超亲水性

通常情况下,纳米抗菌涂层涂覆表面与水有较大的接触角,但经紫外光照射后,与水接触角减小到5°以下,甚至可达到0°,即水滴完全浸润在纳米抗菌涂层表面,显示非常强的超亲水性。停止光照后,表面超亲水性可维持数小时到一周左右,随后慢慢恢复到照射前的疏水状态。再用紫外光照,又可表现为超亲水性,采用间歇紫外光照射就可以使表面始终保持超亲水状态。

自洁性

经纳米抗菌涂层加工的表面,通过紫外线的照射后受到激发,可以把接触的有机物分解掉,不仅起到杀菌作用,还能将有害物质分解为无害小分子物质。同时由于光照条件下表现出的超亲水特性,当灰尘落于纳米抗菌涂层上时,只需以清水清洗便达到洁净表面的目的。例如应用于汽车玻璃,可有效防止雨天结雾、挂珠,保持后视镜及前窗玻璃的干净明亮,有利于汽车安全驾驶。

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