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光觸媒與奈米
再談談日前大大有名、但未必具有實效的光觸媒口罩,此類口罩的運作機制乃是基於光觸媒反應,相關研究工作早在超過30年前就已開始。此一技術乃是以二氧化鈦(titanium
dioxide)作為光觸媒反應的催化劑,二氧化鈦受到紫外光的照射後,內部會生成電子與空穴,擴散到表面的電子與空穴能參與光觸媒反應,形成的空穴與附在二氧化鈦表面的水起氧化反應後生成氫氧基原子團,氫氧基原子團與外界細菌等有機化合物氧化分解成二氧化碳和水,目前未有任何明確之證據驗證光觸媒效應於SARS方面之效益。
易言之,此關鍵技術在於如何將二氧化鈦的顆粒微小化到奈米的等級,如此才能提高二氧化鈦對光的反應效率,同時也要考慮如何將二氧化鈦有效地固定在各種材料物質上,以便在受光的期間發揮潔淨的功能。
然而光觸媒作用有其侷限性,即當紫外光為光觸媒反應的必要條件時,在口罩折痕陰影處或紫外光不夠充足的地方就會形成過濾的死角;而足夠啟動光觸媒作用的10奈米等級二氧化鈦奈米顆粒之造價更是相當昂貴,除此之外,光觸媒口罩於製造之過程中,尚需控制其觸媒效應會在適當之條件下才作用,否則不少口罩均是由有機物作成,處理不當,最先受到觸媒反應分解的將是口罩自己!
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