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在疫情下,长波紫外线发光二极管光催化剂空气净化器能抓住商机吗?

作者:baidu.com来源:未知   添加时间:2020-06-02 10:36   浏览次数:

空气是人类生存的基础。我们可以选择水和食物,但是我们不能选择我们周围的空气。当我们呼吸空气时,有害物质也会进入人体,对我们的健康构成威胁。特别是,室内空气中的污染物会继续在室内堆积和发酵,随着时间的推移,室内甚至会变成一个“毒气室”。根据世界卫生组织的数据,全世界死于室内污染的人数已经达到400万,而中国每年死于室内污染的人数高达11.1万。

空气净化的分类及UVA光触媒净化道理

空气没有选择,但可能会改善。因此,空气净化器应运而生,成为有效去除灰尘、除甲醛和TVOC等有毒气体、消毒和净化室内空气的最直接方法。根据净化原理,空气净化器一般分为三种类型:被动式(过滤网净化型)、自动式(无过滤网型)和双重式(自动净化和被动式净化)。

被动净化的工作原理是用风扇将空气抽入机器,并通过内置的过滤网过滤空气,过滤网可以起到过滤部门内灰尘、异味、有毒气体和杀灭细菌的主要作用。过滤网分为集尘过滤网、甲醛去除过滤网、除臭过滤网、HEPA过滤网等。月中HEPA过滤网成本较高,能区分有毒气体和杀菌,特别抗二次污染。这类产品的有效性取决于风扇的功率和过滤网的质量,但缺陷也非常明显。例如,过滤网属于需要定期更换的耗材,容易出现净化死角。

自动净化的工作原理是将净化和杀菌因子有效地自动释放到空气中,并利用空气的扩散特性,达到净化房间各个角落空气的目的,没有死角。根据自动杀菌原理,这类产品的技术已从第一代银负离子发展到新一代技术,如负离子、等离子、臭氧和光催化剂。

其中,光催化剂是具有光催化功能的光半导体材料的总称,以纳米级二氧化钛为代表。它适用于基质的概况,在紫外光的影响下具有很强的催化降解作用。它能有效降解空气中的有毒有害气体。能有效杀灭各种细菌,并能区分和无害化处理细菌或真菌释放的毒素;同时,它还具有除甲醛、除臭、抗污染和净化空气的功能。

光催化剂的催化效果取决于两个因素:紫外光源和反应面积。在紫外光源方面,387纳米以下的紫外光可以激发光催化剂的催化作用,从而产生更多的羟基自由基和活性氧离子,通过氧化细菌和病毒体达到杀菌的效果。

目前,全球新型冠状病毒疫情相对严重,与紫外线杀菌消毒相关的产品也备受关注。虽然长波紫外线光催化剂技术不能直接杀死新型冠状病毒,但它属于紫外线的间接杀菌作用。UVA光催化剂产生的自由基对细菌如大肠杆菌、白色葡萄球菌和病毒(如流感病毒)具有杀菌作用。几乎所有的微生物都可以被紫外线光催化剂产生的自由基氧化和分化。

研究紫外线光触媒技术的晶体能量光电指出,与紫外线光触媒的杀菌消毒能力相比,紫外线光触媒需要更长的杀菌消毒时间,但紫外线光触媒需要达到必要的剂量才能快速杀菌,这也会对人体造成危害。因此,大多数室内紫外线杀菌是在无人的前提下进行的。此外,UVC发光二极管因其高转换效率、低功率和高材料成本而受到限制。它尚未广泛应用于室内和其他空间大的场合,但也能更好地对冲对人体的风险。因此,携带紫外线发光二极管净化空气的紫外线光催化剂可以实现杀菌和互补。它

据乐迪内称,日本和亚洲等日韩制造商、首尔威奥仕、台湾制造商怡广和广宝,以及大陆制造商国兴光电气和京能光电都在开发长波紫外线发光二极管光触媒空气净化产品。爆发后,相关厂商加快了紫外发光二极管技术的发展。

专利PCO空气净化手艺:硅衬底UVA LED手艺与光触媒的完美连系

今年下半年,京能还推进了紫外发光二极管产品的开发进度,集中优势资源,围绕空气净化和杀菌开展产品开发。该公司的UVA发光二极管光触媒汽车空气净化器和UVC发光二极管外部消毒箱预计将在4月初大量推出。

据报道,京能长期以来一直在研究专利的长波紫外线发光二极管技术光触媒空气净化模块,并在此基础上开发了专利的PCO空气净化技术。晶体能量研究发现,在365nm-375nm长波紫外线发光二极管光源的激发下,光催化剂二氧化钛纳米粒子可以产生具有高反射活性的羟基自由基和超氧阴离子自由基。这些离子与有机化合物共振产生二氧化碳和水,具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁和空气净化功能。

值得注意的是,晶体能量已经突破了紫外光源和回波区两个关键位置。

在紫外光源方面,公司开发的365-375纳米波段芯片实现了98%以上的激发光在387纳米以下,大大提高了光源的运动率。晶体能量意味着为了快速激发光催化剂,紫外线能量需要达到一定的值。由于发光二极管发出的光能分布不均匀,单个发光二极管激发的光催化剂面积很小。如果使用365纳米汞灯,因为低于387纳米的光的比例太小并且光衰减严重,所以需要使用高功率,因此它不能在许多情况下使用。晶体能量通过大量的实验获得了最佳的紫外光能量和紫外光分布来激发光催化剂。使用自己的包装技术,它开发了几个响应紫外线灯珠,促进平均程度的光分布,增加面积,能够激发光催化剂和减少使用灯珠。

就混响面积而言,光催化剂颗粒的粒径只有5 ~ 10纳米,很难与其他物质连接。许多制造商使用添加粘合剂的方式将光催化剂附着在载体上。然而,光催化剂颗粒将被粘合剂笼覆盖,仅留下光催化剂颗粒的一部分暴露在轮廓中,这具有小的反射面积和差的结果,从而导致客户不能识别光催化剂产品。作为响应,晶体可以使用与光催化剂颗粒接触良好的载体,通过特殊的附着过程生成一层光催化剂膜,使得光催化剂可以均匀致密地附着在载体上并暴露在外,从而大大增加光催化剂的反射面积,实现真正意义上的模块小型化。此外,光催化剂可以永久附着在载体上而不会脱落。

基于上述两项突破,该晶体可以连续测试各种先决条件(温度和湿度、风速、功率等)。)在三年内,将自主研发的高性能硅基UVA发光二极管光源与光触媒完美结合,开发出PCO空气净化专利技术。它能杀菌、去除有害气体、同时去除灰尘和清洁空气,可应用于灰尘、水蒸气、振动等复杂情况。目前,相关产品已进入空气净化器、冰箱、宠物箱、消毒箱、汽车、工业废气等类别。

京能认为,与传统的空气净化系统相比,UVA发光二极管光触媒空气净化系统具有光催化杀菌工艺、杀菌效果无法与传统的无机抗菌剂相比、耐久性、广谱性、耐热性、无耐药性、杀菌彻底等优点。同时,它还具有无毒、无味、无污染、效率高、使用寿命长等优点。与其他净化技术相比,京能光电认为光催化剂具有最高的综合性价比。

杀菌消毒应用需工业链配合鞭策,UVA光触媒净化产物获得商机

紫外发光二极管是晶体的关键生长区域

关于UVA光触媒空气净化系统的市场认可度和未来增长潜力,京能指出,光触媒的概念在过去几年非常流行,而真正的光触媒产品成本相对较高,只能根据陈来的检测和应用结果来判断,因此消费者购买的产品可能不是真正的光触媒净化产品。鉴于此,整个市场对光触媒产品的决心还不够。

但京能认为,疫情爆发后,消费者也会更加理性地对待光触媒净化产品,其有效的影响机制将会被越来越多的消费者所认可。未来一两年将是长波紫外线发光二极管空气净化的爆发年。

根据莱迪内的分析,杀菌和净化市场将是未来5年紫外发光二极管市场推广的主要推动力。此外,长波紫外线发光二极管光催化剂空气净化市场将继续增长。然而,疫情极大地刺激了紫外系列消毒产品的市场需求,无疑加速了紫外发光二极管光触媒净化产品的增长。(文章:莱德内贾尼斯)

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