最近瀏覽了很多知乎回答,一提到光觸媒就是二氧化鈦,同時也有很多人說二氧化鈦是致癌物,近幾年光催化領域研究了各種各樣的材料,就沒有可以替代二氧化鈦的安全材料嗎?


在質疑光觸媒的安全性的時候,一般都會出現一下論斷:

  1. 納米二氧化鈦有毒,所以光觸媒有毒。
  2. 光觸媒脫落以後,人們會因為吸入納米二氧化鈦致癌。

簡單搜索了下證據,我們先來看看二氧化鈦有沒有毒,以及他的毒性。

世界衛生組織對二氧化鈦的歸類:2B

等級「2B」下的成分的毒性到底有多強?我查了一下維基百科。

譯:「該類目下的物質有可能對人類產生致癌作用,但是目前還沒有足夠的證據可以證明對參與實驗的動物有致癌作用「。

換成我們通俗用語就是:動物致癌的證據有,但是不充分。

那麼再來看看同屬「2B」下的其他成分還有那些。其實能發現發現不少其他的常見物質同樣被歸類在2B這個等級下面,我們一起來感受下他們的毒性。

酒和腌菜我們日常都沒少接觸,在正常使用量的情況下是完全不用擔心毒性的吧。

那麼「二氧化鈦有毒」這個說法到底是怎麼來的呢?

在判定二氧化鈦的歸類的時候,法國做了動物實驗。實驗室使用了「二氧化鈦」和「納米二氧化鈦」,分別通過以下方式來測試二氧化鈦對老鼠的致癌性。

  1. 給小白鼠和大老鼠採用「灌胃多次給葯法」;
  2. 使大老鼠和雌性小白鼠「吸入暴露」;
  3. 給倉鼠、雌性大老鼠和小白鼠「氣管內給葯」;
  4. 給大老鼠「皮下注射」;給雄性小白鼠和雌性大老鼠「腹腔內注射」。

嘖嘖嘖 我首先表示反對實驗中虐待動物。

這種接近虐待的強制性的接觸大量二氧化鈦,試問日常生活中有機會發生嗎?

雖然說我們日常生活中不可能遭受到非人的虐待,但是我們還是可以看一下在老鼠身上發生了什麼。

  • 「慣胃多次給葯法」沒有出現明顯的發病率上升的情況;
  • 兩組大老鼠和雌性小白鼠「吸入暴露實驗」都證明了負面結果。「吸入暴露實驗」中,雌性大老鼠患「肺腫瘤」(良性和惡性)的發病率升高;
  • 「氣管內用藥」的那組實驗在使用兩種二氧化鈦之後,表現為雌性大老鼠患良性肺腫瘤和惡性肺腫瘤的發病率同時增加,而倉鼠和雌性小白鼠患肺腫瘤的發病率沒有上升;
  • 「灌胃給葯」、「皮下注射」和「腹腔內注射」的幾組實驗均沒有發現任何腫瘤發病率明顯升高的情況。

因此,2017年6月9號,ECHA的風險評估委員會建議把二氧化鈦列為二類吸入性致癌物,而不是一類。並且吸入時是否可能引起致癌,還需要歐盟委員會確認。

二氧化鈦吸入可能致癌這一說主要也是針對二氧化鈦生產線的。在二氧化鈦的生產過程中,二氧化鈦在空氣中的濃度的安全標準為10mg/m3。長期處在濃度高於10mg/m3的環境是有可能造成危險的。10mg/m3這個濃度是日常有機會接觸到的嗎?擔心這個的話,這就好比在家裡躺著看電視的人,擔心宇宙里沒有氧氣,人會死一樣,杞人憂天。

說完二氧化鈦的毒性了,我們來看看光觸媒。

首先,什麼是光觸媒。光觸媒是光催化劑的日文說法,指的是「在光子的激發下能夠起到催化作用的化學物質的統稱」

這裡要劃重點了:「光觸媒」是統稱,就好比「防晒霜」是具有防晒作用的乳霜物的統稱一樣,不同品牌有不同的產品,不同的產品有不同的配方,不同的配方有不同的成分,不同的成分就存在成分好壞的區別了。目前,能夠生產成為光觸媒的材料很多,如二氧化鈦(TiO2),氧化鋅(ZnO),氧化錫(SnO2),二氧化鋯(ZrO2),硫化鎘(CdS)等多種氧化物硫化物半導體。其中,壞的成分有:硫化鎘(CdS)和氧化鋅(ZnO),因為這兩者的化學性質不穩定,會在光催化的同時發生光溶解,溶出有害的金屬離子具有一定的生物毒性;而二氧化鈦(Titanium Dioxide),因為其氧化能力強,化學性質穩定無毒,所以被廣泛用於室內環境污染的治理、食品、醫藥、化妝品等各種領域。因此「成分 = 產品統稱」 這種說法是不對,且不成立的。

剛剛已經說過日常能夠接觸到的二氧化鈦的濃度不夠高,不可能致癌,那麼當光觸媒脫落的時候到底有沒有毒呢?這個時候我們首先要了解的是光觸媒脫落的時候,脫落的物質到底是什麼。

前文提到,光觸媒的成分不是單一隻有二氧化鈦,當二氧化鈦作為原材料之一,與其他的添加劑、成分融合,經過加工處理成為產品,在使用以後,脫落,還原成為原材料??????這可能實現嗎?舉個栗子:二氧化鈦做成鈦白粉,是一種無機顏料,可以作為增白劑添加在油漆裡面,白色油漆脫落的時候,脫落的不是幹掉的油漆,而是二氧化鈦????這顯然是不可能的。二氧化鈦要納米化,本來就是一種額外的工序,油漆脫落也好,光觸媒脫落也好,都可能還原成原材料本身以外,更不可能還直接還原出了納米級的二氧化鈦。再結合前面提到的生產線上的安全標準,光觸媒脫落是否有毒,顯而易見是瞎說。


這個東西不是做學術研討,所以我簡單和你解釋下我所理解的東西:

1.二氧化鈦有多種晶型結構,但催化性能最高的是銳鈦礦型。所以光催化劑不是只有二氧化鈦,但除甲醛的「光觸媒」效果最好的是二氧化鈦。所以它成了光觸媒的主要材料。

2.但市面上其實有很多觸媒宣稱自己只有1納米,2納米。其實這就是非二氧化鈦的「光觸媒」。因為現有技術,低於5納米的二氧化鈦催化劑就喪失了催化能力。但所謂的低於5納米的「光觸媒」先不論原理和安全性,只是催化能力其實遠遠低於二氧化鈦,只是一個概念而已。

3.二氧化鈦的毒性不是化學性的,而是物理性的。它的危害類似於粉塵吸入。所以我之前說過,不要以為治理工人多麼容易,多麼安全。他們是有風險性的。但當他液體成膜後就沒有什麼危害了,反而它具有強氧化性,空氣中大部分有機污染物都會被分解。

4.而二氧化鈦所謂的二次污染,是指二氧化鈦光催化劑由於技術問題,很多是做不到5納米和溶膠技術的。所以二氧化鈦製成乾粉再做成液體,它沒有粘合力。就需要添加其他成分。這個由於後期脫落是會造成二次污染的。

5.簡單來說大致是這些。但如果說用光觸媒凈化空氣是需要時限的。因為光催化劑會分解很多有機污染物,它的分解範圍和能力很強,但速率相對較低。這是原理決定的,它不是耗損材料,他是作為催化劑的一種材料。所以,需要先用除醛劑進行快速分解為光觸媒爭取時間。而單用除醛劑也不行,因為除醛劑是耗損材料。

最後就是,無光狀態下,光觸媒沒有任何作用。否則他就不是光催化劑。


光觸媒一般只用於牆壁等見光比較好的地方,針對櫃體內部是沒有什麼作用的,還得選擇其他專業產品。

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目前市面上的光觸媒主要是二氧化鈦。除甲醛沒有更好的解決方案,也基本上才用了這個原料。其實如果除甲醛有很多方案,可以採用新風系統,也可以採用甲醛分解清除機。


其他不長久


有,但不經濟。


光觸媒材料主要有納米TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2等,2000年以來又發現一些納米貴金屬(鉑、銠、鈀等)具有更好的光催化性能,但由於其中大多數易發生化學或光化學腐蝕,而貴金屬成本則過高,都不適合作為家居凈化空氣用光催化劑。


查了下,提到光觸媒都是二氧化鈦,地位牢固啊


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