暖 通 空 调!!" 年 第 #" 卷 第 # 期 ' 光 催 化 技 术 在 建 筑 环 境 与 设 备 中 的 应 用 及 研 究 现 状 北 京 工 业 大 学 吴 延 鹏 马 重 芳 摘 要 简 述 了 光 催 化 技 术 在 建 筑 环 境 与 设 备 领 域 中 的 研 究 和 应 用 目 前 研 究 开 发 的 热 点 是 利 用 光 催 化 技 术 改 善 室 内 空 气 质 量 光 催 化 材 料 的 杀 菌 作 用 光 催 化 材 料 的 自 清 洁 和 防 雾 功 能 利 用 光 催 化 材 料 强 化 空 调 与 制 冷 换 热 设 备 的 传 热 性 能 对 其 应 用 研 究 现 状 进 行 了 分 析 并 指 出 需 要 进 一 步 研 究 的 问 题 关 键 词 光 催 化 建 筑 环 境 与 设 备 空 气 净 化 杀 菌 自 清 洁 表 面 防 雾 超 亲 水 强 化 传 热!!!$$" "# 1 ) %""!$"*! 1!!!! ( 1"$"*"##* $ "#!*!!!!! "" "%!#!"% 引 言 光 催 化 技 术 是 一 项 新 的 环 境 能 源 技 术 它 具 有 能 耗 低 操 作 简 便 反 应 条 件 温 和 可 减 少 二 次 污 染 可 连 续 工 作 等 优 点 日 益 受 到 人 们 的 重 视 光 催 化 技 术 的 研 究 开 始 于 世 纪 年 代 当 时 是 为 了 解 决 由 于 无 机 化 合 物 导 致 的 光 分 解 反 应 即 由 染 料 导 致 的 涂 料 老 化 问 题 展 开 的 在 世 纪 年 代 科 研 人 员 在 研 究 与 开 发 复 印 传 真 等 光 电 新 技 术 时 对 具 有 光 的 刺 激 应 答 功 能 的 半 导 体 氧 化 物 材 料 进 行 了 一 系 列 的 探 索 研 究 年 藤 岛 昭 等 人 在 实 验 中 偶 然 发 现 用 单 晶 半 导 体 为 电 极 在 光 照 射 下 能 将 水 电 解 为 氧 和 氢 同 时 他 们 还 发 现 水 中 的 一 些 微 量 有 机 物 也 被 降 解 掉 了 取 得 了 光 催 化 技 术 研 究 的 重 大 突 破 之 后 他 们 将 负 载 于 金 属 载 体 上 制 成 微 电 池 在 水 中 也 同 样 证 实 了 具 有 光 催 化 反 应 功 能 此 后 多 年 藤 岛 昭 等 人 在 日 本 领 衔 从 事 纳 米 的 研 究 和 技 术 开 发 工 作 对 光 催 化 氧 化 技 术 的 研 究 与 开 发 推 广 与 应 用 被 称 为 光 洁 净 的 革 命 各 国 科 学 家 们 也 纷 纷 研 究 光 催 化 现 象 但 是 光 催 化 技 术 在 建 筑 环 境 与 设 备 工 程 中 的 应 用 研 究 还 是 近 年 的 事 情 在 建 筑 环 境 和 设 备 领 域 中 利 用 光 催 化 技 术 改 善 室 内 空 气 质 量 光 催 化 技 术 的 杀 菌 作 用 光 催 化 材 料 对 玻 璃 幕 墙 和 建 筑 装 饰 表 面 的 自 清 吴 延 鹏 男 年 月 生 博 士 北 京 市 朝 阳 区 平 乐 园 号 北 京 工 业 大 学 环 境 与 能 源 工 程 学 院 传 热 强 化 与 过 程 节 能 教 育 部 重 点 实 验 室 67%/3('((/$.( 收 稿 日 期 修 回 日 期
科 技 综 述 暖 通 空 调!!" 年 第 #" 卷 第 # 期 洁 和 防 雾 功 能 纳 米 技 术 强 化 空 调 与 制 冷 设 备 的 传 热 性 能 是 目 前 国 内 外 研 究 和 开 发 的 热 点 光 催 化 技 术 在 室 内 空 气 净 化 中 的 应 用 光 催 化 材 料 在 受 到 紫 外 线 光 照 射 时 钛 原 子 上 的 电 子 被 光 激 发 形 成 电 子 空 穴 对 空 气 中 的 水 氧 气 会 被 分 解 为 具 有 极 强 氧 化 力 的 和 氢 氧 根 自 由 基 能 使 有 机 物 分 解 成! 和 也 能 降 解 部 分 无 机 化 合 物 从 而 达 到 净 化 空 气 的 效 果 光 催 化 空 气 净 化 的 本 质 是 在 光 电 转 换 过 程 中 进 行 氧 化 还 原 反 应 表 列 出 了 各 种 氧 化 剂 的 氧 化 电 位 光 催 化 空 气 净 化 技 术 不 同 于 传 统 表 各 种 氧 化 剂 的 氧 化 电 位 氧 化 电 位 ; 相 对 氧 化 电 位 氢 氧 根 自 由 基 氧 原 子 臭 氧 双 氧 水 双 氧 水 自 由 基 次 氯 酸 氯 气 的 过 滤 吸 附 方 法 传 统 的 过 滤 吸 附 方 法 只 起 到 使 污 染 物 转 移 的 作 用 并 不 能 对 污 染 物 彻 底 根 除 且 存 在 滤 芯 的 吸 附 饱 和 问 题 需 要 定 期 更 换 滤 芯 纳 米 光 催 化 空 气 净 化 技 术 可 以 直 接 利 用 包 括 太 阳 光 在 内 的 各 种 途 径 的 紫 外 线 光 在 室 温 条 件 下 就 能 将 室 内 病 毒 各 种 挥 发 性 有 机 污 染 物 光 解 消 除 用 纳 米 尺 度 作 为 催 化 剂 以 吸 附 介 质 为 载 体 形 成 高 活 性 催 化 剂 膜 研 制 成 的 纳 米 光 催 化 氧 化 空 气 净 化 器 可 以 在 一 定 程 度 上 解 决 室 内 空 气 污 染 问 题 将 纳 米 尺 度 做 成 涂 料 喷 涂 在 建 筑 物 内 墙 上 可 以 改 善 室 内 空 气 质 量 采 用 光 催 化 空 气 净 化 技 术 还 可 以 减 少 通 过 增 加 建 筑 物 通 风 换 气 带 来 的 能 量 消 耗 从 而 达 到 节 能 的 目 的 在 光 催 化 空 气 净 化 方 面 国 内 不 少 高 校 和 研 究 所 纷 纷 展 开 这 方 面 的 研 究 在 建 筑 环 境 与 设 备 领 域 里 以 清 华 大 学 北 京 工 业 大 学 福 州 大 学 等 的 研 究 成 果 最 有 代 表 性 已 经 取 得 了 一 系 列 填 补 国 内 空 白 的 研 究 成 果 在 光 催 化 技 术 净 化 空 气 方 面 光 催 化 空 气 净 化 器 的 研 究 最 为 活 跃 日 本 在 光 催 化 技 术 的 理 论 研 究 方 面 一 直 处 于 世 界 领 先 地 位 在 应 用 方 面 也 取 得 突 破 性 进 展 产 业 化 程 度 高 速 度 快 产 品 种 类 多 应 用 光 催 化 技 术 的 产 品 有 数 十 种 目 前 仅 日 本 就 有 数 百 家 公 司 进 行 研 发 和 生 产 另 外 德 国 美 国 韩 国 等 国 正 在 积 极 进 行 光 催 化 空 气 净 化 器 的 研 究 图 为 光 催 化 空 气 净 化 器 内 部 结 构 示 意 图 图 光 催 化 空 气 净 化 器 内 部 结 构 示 意 图 目 前 我 国 大 多 数 有 关 厂 家 仍 然 是 生 产 机 械 过 滤 活 性 炭 吸 附 和 空 气 负 离 子 发 生 器 生 产 光 催 化 空 气 净 化 器 的 厂 家 不 多 有 的 产 品 在 性 能 方 面 还 存 在 不 少 问 题 图 是 北 京 工 业 大 学 的 实 验 结 果 图 是 某 空 气 净 化 器 放 在 实 验 舱 内 舱 内 有 低 浓 度 的 甲 醛 分 别 在 三 种 情 况 下 实 测 舱 内 甲 醛 浓 度 的 变 化 情 况 实 验 舱 内 的 空 气 净 化 器 未 启 动 图 国 外 某 光 催 化 空 气 净 化 器 实 测 结 果 图 例 同 图 图 国 内 某 光 催 化 空 气 净 化 器 实 测 结 果
暖 通 空 调!!" 年 第 #" 卷 第 # 期 科 技 综 述 甲 醛 浓 度 自 然 衰 减 启 动 实 验 舱 内 空 气 净 化 器 过 滤 层 和 光 催 化 层 同 时 作 用 将 净 化 器 内 过 滤 层 取 出 保 留 光 催 化 层 启 动 舱 内 净 化 器 测 试 时 间 为 ( 从 图 可 以 看 出 光 催 化 层 几 乎 对 甲 醛 没 有 任 何 降 解 作 用 图 是 相 同 的 实 验 舱 带 有 活 性 炭 吸 附 层 和 光 催 化 层 的 某 空 气 净 化 器 放 在 实 验 舱 内 舱 内 有 低 浓 度 的 甲 醛 分 别 在 三 种 情 况 下 实 测 舱 内 甲 醛 浓 度 的 变 化 情 况 实 验 舱 内 的 空 气 净 化 器 未 启 动 甲 醛 浓 度 自 然 衰 减 启 动 实 验 舱 内 空 气 净 化 器 活 性 炭 吸 附 层 和 光 催 化 层 同 时 作 用 将 净 化 器 内 活 性 炭 吸 附 层 取 出 保 留 光 催 化 层 启 动 舱 内 净 化 器 从 图 可 以 看 出 对 甲 醛 降 解 起 主 要 作 用 的 是 活 性 炭 吸 附 层 光 催 化 层 的 作 用 微 乎 其 微 通 过 以 上 实 验 和 其 他 一 系 列 的 实 验 总 结 出 目 前 市 场 上 一 些 光 催 化 空 气 净 化 器 产 品 存 在 的 三 个 比 较 突 出 的 问 题 不 是 所 有 的 光 催 化 空 气 净 化 器 都 真 正 具 有 光 催 化 空 气 净 化 效 果 光 催 化 材 料 和 吸 附 过 滤 材 料 的 配 置 问 题 还 没 有 很 好 地 解 决 光 催 化 空 气 净 化 器 效 率 没 有 统 一 的 标 准 可 以 衡 量 总 之 目 前 市 场 上 有 关 光 催 化 装 置 性 能 的 说 明 有 些 没 有 提 供 严 格 的 科 学 依 据 光 催 化 技 术 在 杀 菌 方 面 的 应 用 年 藤 岛 昭 等 人 在 玻 璃 上 涂 一 薄 层 纳 米 发 现 光 照 射 可 完 全 杀 灭 大 肠 杆 菌 进 一 步 的 实 验 证 明 纳 米 对 绿 脓 杆 菌 大 肠 杆 菌 金 黄 色 葡 萄 球 菌 沙 门 氏 菌 芽 枝 菌 和 曲 霉 等 多 种 细 菌 和 藻 类 具 有 很 好 的 杀 灭 能 力 但 杀 菌 一 般 需 要 在 光 的 照 射 下 才 起 作 用 传 统 的 无 机 类 抗 菌 剂 含 银 铜 锌 等 金 属 离 子 不 需 要 光 的 照 射 即 可 使 细 菌 失 去 活 性 但 细 菌 被 杀 死 后 可 以 释 放 出 致 热 和 有 毒 的 组 分 如 内 毒 素 内 毒 素 是 致 命 物 质 可 以 引 起 伤 寒 霍 乱 等 疾 病 但 纳 米 光 催 化 剂 却 可 以 将 内 毒 素 等 中 间 产 物 彻 底 去 除 需 要 说 明 的 是 颗 粒 本 身 对 微 生 物 和 细 胞 并 无 毒 性 只 有 形 成 比 较 大 的 聚 集 体 后 才 对 微 生 物 和 细 胞 呈 现 出 毒 性 目 前 北 京 工 业 大 学 正 在 与 新 加 坡 南 洋 理 工 大 学 合 作 研 究 利 用 光 催 化 技 术 杀 灭 冷 却 塔 内 细 菌 已 经 取 得 了 一 定 的 进 展 日 本 富 士 化 水 工 业 株 式 会 社 国 立 环 境 研 究 所 成 蹊 大 学 筑 波 大 学 正 在 对 利 用 光 催 化 技 术 防 止 冷 却 塔 藻 类 的 生 成 和 杀 菌 进 行 深 入 研 究 图 是 日 本 某 公 司 生 产 的 带 图 光 催 化 杀 菌 搅 拌 器 外 形 图 光 催 化 杀 菌 搅 拌 器 内 部 结 构 有 振 荡 搅 拌 功 能 的 光 催 化 杀 菌 搅 拌 器 有 望 用 于 贮 水 池 的 杀 菌 光 催 化 技 术 在 自 清 洁 防 雾 方 面 的 应 用 年 藤 岛 昭 揭 示 了 纳 米 涂 层 表 面 的 超 亲 水 性 现 象 发 现 了 涂 层 的 自 清 洁 作 用 在 通 常 情 况 下 涂 层 表 面 与 水 有 较 大 的 接 触 角 但 经 紫 外 线 光 照 射 后 水 的 接 触 角 减 小 到 A 以 下 甚 至 可 达 到 A 水 滴 完 全 浸 润 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 或 一 周 左 右 随 后 慢 慢 恢 复 到 照 射 前 的 疏 水 状 态 再 经 紫 外 线 照 射 又 可 表 现 出 超 亲 水 性 即 采 用 间 歇 紫 外 线 光 照 射 可 使 表 面 始 终 保 持 超 亲 水 状 态 需 要 指 出 的 是 表 面 的 超 亲 水 性 不 同 于 的 光 催 化 氧 化 分 解 特 性 光 照 条 件 下 表 面 的 超 亲 水 性 起 因 于 其 表 面 结 构 的 变 化 在 紫 外 线 光 照 射 下 价 带 电 子 被 激 发 到 导 带 在 表 面 生 成 电 子 空 穴 对 电 子 与 反 应 空 穴 则
科 技 综 述 暖 通 空 调!!" 年 第 #" 卷 第 # 期 与 表 面 桥 氧 原 子 反 应 分 别 形 成 和 氧 空 位 此 时 空 气 中 的 水 解 离 吸 附 在 氧 空 位 中 成 为 化 学 吸 附 水 表 面 羟 基 化 学 吸 附 水 可 进 一 步 吸 附 空 气 中 的 水 分 形 成 物 理 水 吸 附 层 即 在 缺 陷 周 围 形 成 了 高 度 亲 水 的 微 区 而 表 面 剩 余 区 域 仍 保 持 疏 水 性 这 样 就 在 表 面 构 成 了 均 匀 分 布 的 纳 米 尺 寸 的 亲 水 区 类 似 于 二 维 的 毛 细 管 现 象 滴 下 的 水 被 亲 水 微 区 吸 附 从 而 浸 润 表 面 停 止 紫 外 线 光 照 射 化 学 吸 附 的 羟 基 被 空 气 中 的 氧 取 代 重 又 回 到 疏 水 性 状 态 将 与 一 些 蓄 水 性 材 料 如 相 结 合 可 使 其 表 面 维 持 长 时 间 的 亲 水 特 性 以 往 自 清 洁 玻 璃 的 开 发 是 在 玻 璃 表 面 涂 制 含 氟 的 高 分 子 薄 膜 其 耐 热 性 和 耐 候 性 存 在 问 题 利 用 涂 层 的 亲 水 性 或 超 亲 水 性 制 成 的 自 清 洁 玻 璃 作 为 新 型 的 生 态 建 筑 材 料 前 景 光 明 日 本 已 经 成 功 开 发 了 用 于 汽 车 反 光 镜 的 6 抗 雾 膜 路 旁 标 牌 或 广 告 牌 外 部 装 饰 用 瓷 砖 我 国 也 纷 纷 开 展 这 方 面 的 研 究 通 过 不 同 方 法 进 行 自 清 洁 玻 璃 或 陶 瓷 及 抗 雾 膜 材 料 的 研 制 与 开 发 利 用 纳 米 光 催 化 材 料 的 自 清 洁 和 防 雾 性 能 可 以 使 玻 璃 幕 墙 窗 户 保 持 清 洁 透 明 可 以 充 分 利 用 自 然 光 光 催 化 技 术 在 强 化 传 热 方 面 的 应 用 高 田 保 之 等 人 在 世 纪 年 代 末 期 率 先 将 光 催 化 技 术 应 用 到 气 液 相 变 现 象 如 沸 腾 和 蒸 发 的 传 热 强 化 方 面 他 们 主 要 做 了 以 下 三 方 面 的 工 作 第 一 将 超 亲 水 性 用 于 下 降 液 膜 的 蒸 发 实 验 表 明 在 低 流 率 )( 和 低 热 流 量 区 # 传 热 得 到 了 明 显 的 强 化 涂 层 表 面 的 努 塞 尔 数 比 正 常 表 面 大 倍 在 高 流 速 和 高 热 流 量 区 传 热 特 性 与 正 常 表 面 没 有 多 大 区 别 第 二 将 超 亲 水 性 用 于 热 金 属 的 浸 渍 冷 却 实 验 表 明 涂 层 试 料 比 非 涂 层 试 料 冷 却 得 更 快 第 三 在 稳 定 状 态 下 进 行 池 沸 腾 实 验 实 验 表 明 临 界 热 流 密 度 点 和 最 小 热 流 密 度 点 具 有 润 湿 性 效 应 目 前 该 项 技 术 正 处 于 基 础 研 究 阶 段 将 来 有 望 在 制 冷 空 调 换 热 设 备 中 得 到 应 用 用 以 提 高 换 热 器 的 传 热 性 能 光 催 化 技 术 在 建 筑 环 境 与 设 备 中 的 研 究 现 状 与 展 望 目 前 日 本 在 光 催 化 技 术 研 究 与 应 用 方 面 处 于 世 界 领 先 地 位 近 年 来 日 本 产 业 界 一 直 积 极 开 拓 中 国 市 场 学 术 交 流 也 日 趋 活 跃 日 本 在 年 月 成 立 了 光 催 化 产 品 技 术 协 会 这 是 日 本 最 先 成 立 的 同 时 也 是 最 大 的 光 催 化 产 业 界 学 术 界 和 政 府 部 门 结 合 的 光 催 化 团 体 目 前 有 多 名 会 员 该 协 会 已 经 开 展 了 有 关 光 催 化 产 品 质 量 标 准 的 策 划 光 催 化 性 能 评 价 实 验 方 法 的 标 准 化 光 催 化 标 志 < 的 策 划 标 识 术 语 等 相 关 标 准 的 制 订 工 作 年 月 日 本 成 立 了 光 催 化 标 准 化 委 员 会 并 设 立 了 空 气 净 化 性 能 水 净 化 性 能 自 清 洁 性 能 和 抗 菌 防 霉 性 能 个 分 委 员 会 日 本 年 月 成 立 的 光 机 能 材 料 研 究 会 会 长 是 藤 岛 昭 常 务 理 事 会 由 来 自 日 本 所 大 学 和 研 究 所 的 名 理 事 组 成 会 报 光 触 媒 于 年 月 日 创 刊 每 年 出 版 期 除 了 上 述 两 个 光 催 化 方 面 大 的 组 织 外 日 本 光 化 学 协 会 光 催 化 产 品 企 业 协 会 日 本 表 面 科 学 会 等 组 织 的 成 立 在 光 催 化 技 术 的 推 动 光 催 化 产 品 的 标 准 化 确 保 市 场 销 售 的 光 催 化 产 品 的 性 能 品 质 和 安 全 光 催 化 知 识 的 普 及 方 面 发 挥 了 重 要 作 用 我 国 对 光 催 化 技 术 在 建 筑 环 境 与 设 备 领 域 的 应 用 也 给 予 了 高 度 重 视 年 国 家 自 然 科 学 基 金 会 在 工 程 与 材 料 科 学 领 域 专 门 设 立 了 万 元 经 费 资 助 重 点 项 目 纳 米 光 催 化 及 其 消 除 室 内 外 有 机 化 学 污 染 和 微 生 物 污 染 方 法 的 机 理 对 光 催 化 空 气 净 化 进 行 研 究 奥 运 工 程 环 保 指 南 中 在 建 筑 节 能 部 分 要 求 利 用 最 新 材 料 和 先 进 的 空 气 处 理 技 术 太 阳 能 纳 米 光 催 化 技 术 用 具 有 自 洁 杀 菌 和 降 解 空 气 中 有 害 气 体 作 用 的 瓷 砖 地 板 砖 卫 生 陶 瓷 壁 纸 等 改 善 室 内 空 气 质 量 光 催 化 方 面 的 研 究 涉 及 多 学 科 的 交 叉 现 有 的 研 究 大 多 从 单 一 学 科 考 虑 问 题 比 如 分 别 从 材 料 化 学 传 热 传 质 流 动 辐 照 等 的 角 度 来 分 析 对 它 们 之 间 内 在 的 联 系 研 究 得 还 不 够 所 以 难 以 全 面 认 识 光 催 化 反 应 中 涉 及 的 特 殊 反 应 机 理 和 主 要 影 响 因 素 应 综 合 多 学 科 交 叉 研 究 对 纳 米 光 催 化 材 料 进 行 改 性 对 基 底 材 料 和 基 材 结 构 进 行 筛 选 对 催 化 剂 结 构 进 行 优 化 设 计 另 外 光 催 化 技 术 必 须 从 工 程 方 面 开 展 实 验 研 究 和 设 计 优 化 才 能 真 正 取 得 切 实 的 效 果 国 内 在 此 领 域 的 研 究 工 作 偏 重 理 论 和 实 验 工 程 应 用 方 面 的 研 究 还 很 不 够 展 望 未 来 光 催 化 在 建 筑 环 境 与 设 备 领 域 需 要 研 究 的 问 题 还 很 多
暖 通 空 调!!" 年 第 #" 卷 第 # 期 科 技 综 述 催 化 剂 的 涂 膜 固 化 问 题 过 去 大 多 数 光 催 化 研 究 中 使 用 粉 末 状 催 化 剂 但 粉 末 状 催 化 剂 在 使 用 过 程 中 存 在 团 聚 失 活 以 及 分 离 和 回 收 困 难 等 问 题 限 制 了 以 等 催 化 剂 为 基 础 的 光 催 化 方 法 快 速 商 业 化 因 此 在 成 膜 过 程 中 需 要 通 过 控 制 薄 膜 表 面 形 态 来 增 加 表 面 催 化 活 性 及 膜 的 牢 固 性 必 须 解 决 以 下 几 个 问 题 催 化 剂 载 体 必 须 具 备 抗 催 化 降 解 特 性 由 于 具 有 较 高 的 光 催 化 活 性 能 分 解 多 种 有 机 物 质 目 前 使 用 的 载 体 主 要 是 陶 瓷 玻 璃 日 本 曾 在 纸 质 基 材 上 涂 布 结 果 使 得 纸 的!' 键 被 破 坏 纸 质 变 脆 基 材 劣 化 因 此 必 须 寻 求 具 有 抗 催 化 降 解 性 能 的 载 体 用 于 工 程 实 践 形 成 的 膜 必 须 牢 固 即 在 保 证 催 化 剂 活 性 的 前 提 下 不 存 在 催 化 剂 掉 粉 现 象 由 于 催 化 剂 是 通 过 光 催 化 反 应 使 表 面 的 有 害 物 质 分 解 故 须 使 催 化 剂 表 面 暴 露 在 外 部 或 能 让 欲 分 解 的 反 应 物 移 动 而 易 与 之 接 触 目 前 在 耐 热 材 料 上 的 固 化 是 将 溶 胶 喷 涂 或 浸 涂 在 基 材 上 然 后 在 高 温 下 烧 结 制 成 光 催 化 剂 在 非 耐 热 材 料 上 固 化 存 在 困 难 因 为 有 机 材 料 本 身 不 耐 光 催 化 剂 的 强 氧 化 作 用 虽 可 用 耐 光 催 化 分 解 的 无 机 系 粘 结 剂 涂 覆 但 大 量 无 机 系 粘 结 剂 包 覆 表 面 将 导 致 其 光 催 化 活 性 大 幅 下 降 故 涂 膜 的 耐 久 性 和 光 催 化 活 性 无 法 同 时 兼 顾 针 对 催 化 剂 膜 的 具 体 应 用 需 要 对 基 材 结 构 进 行 筛 选 使 其 具 有 较 好 的 透 光 性 且 流 动 阻 力 较 小 提 高 光 催 化 材 料 的 量 子 效 率 和 稳 定 性 通 过 采 用 一 系 列 的 改 性 方 法 如 通 过 增 加 表 面 缺 陷 减 小 催 化 剂 颗 粒 尺 寸 贵 重 金 属 沉 积 或 过 渡 金 属 离 子 掺 杂 半 导 体 复 合 等 方 法 来 提 高 电 荷 的 分 离 速 率 抑 制 载 流 子 复 合 以 提 高 量 子 效 率 扩 大 光 的 吸 收 波 长 范 围 改 变 产 物 的 选 择 性 或 产 率 提 高 光 催 化 材 料 的 稳 定 性 提 高 光 催 化 材 料 的 杀 菌 能 力 研 究 表 明 锐 钛 矿 白 色 纳 米 粒 子 表 面 用!/ 离 子 修 饰 杀 菌 效 果 更 好 纳 米 颗 粒 越 小 杀 灭 细 菌 的 效 果 越 好 将 传 统 的 抗 菌 剂 掺 杂 到 纳 米 催 化 剂 中 使 得 催 化 剂 在 微 弱 光 或 无 光 的 条 件 下 也 能 达 到 良 好 的 杀 菌 效 果 是 一 种 提 高 催 化 剂 效 率 的 有 效 途 径 从 而 克 服 了 光 催 化 剂 的 局 限 性 提 高 光 催 化 空 气 净 化 器 效 率 对 于 光 催 化 空 气 净 化 器 来 说 当 污 染 气 流 流 过 空 气 净 化 器 时 合 理 的 净 化 器 结 构 应 能 保 证 活 性 光 子 固 体 催 化 剂 与 污 染 气 流 紧 密 有 效 地 接 触 保 证 光 子 利 用 率 高 这 就 需 要 考 虑 到 净 化 器 内 部 流 场 辐 射 场 浓 度 场 等 各 种 场 的 合 理 匹 配 对 光 催 化 空 气 净 化 器 进 行 优 化 设 计 从 而 提 高 光 催 化 空 气 净 化 器 效 率 研 究 光 催 化 材 料 在 不 同 建 筑 材 料 表 面 的 光 催 化 活 性 尽 管 光 催 化 材 料 已 被 应 用 到 室 外 的 墙 壁 等 围 护 结 构 上 但 是 还 没 有 关 于 光 催 化 材 料 和 传 统 建 筑 材 料 如 混 凝 土 灰 泥 和 石 膏 之 间 相 互 关 系 的 报 道 今 后 应 该 研 究 光 催 化 材 料 在 不 同 建 筑 材 料 表 面 的 光 催 化 活 性 光 催 化 技 术 在 改 善 室 内 空 气 质 量 方 面 的 应 用 还 需 进 一 步 研 究 目 前 光 催 化 消 除 室 内 污 染 物 大 多 集 中 于 实 验 室 研 究 方 面 由 于 房 间 污 染 物 的 浓 度 一 般 比 实 验 工 况 下 小 得 多 实 际 房 间 的 尺 寸 一 般 比 实 验 的 空 间 大 得 多 光 催 化 技 术 在 人 们 生 活 的 房 间 内 消 除 污 染 物 究 竟 起 多 大 作 用 目 前 还 没 有 量 化 的 结 果 还 需 要 进 一 步 实 验 研 究 制 订 光 催 化 技 术 的 行 业 标 准 和 国 家 标 准 指 导 光 催 化 产 品 的 技 术 标 准 在 我 国 目 前 还 是 空 白 关 于 光 催 化 去 除 空 气 污 染 物 效 果 评 价 方 法 的 研 究 还 很 少 还 没 有 形 成 一 个 统 一 的 标 准 不 同 研 究 者 的 实 验 结 果 由 于 实 验 条 件 的 不 同 很 难 作 出 比 较 比 如 光 催 化 材 料 性 能 测 试 的 装 填 量 光 催 化 涂 料 板 面 积 与 实 验 小 室 体 积 之 比 实 验 小 室 内 的 环 境 条 件 光 催 化 空 气 净 化 器 的 效 率 如 何 评 价 等 都 没 有 统 一 的 规 定 因 此 为 了 正 确 评 价 光 催 化 的 效 果 研 究 制 订 相 应 的 国 家 标 准 和 行 业 标 准 是 当 务 之 急 目 前 国 家 标 准 自 洁 净 纳 米 薄 膜 光 催 化 速 度 测 量 方 法 征 求 意 见 稿 已 完 成 光 催 化 二 氧 化 钛 光 催 化 功 能 评 价 方 法 暂 定 行 业 标 准 也 正 在 制 订 中 其 他 相 关 的 一 系 列 标 准 也 应 该 逐 步 制 订 和 完 善 光 催 化 技 术 与 其 他 建 筑 环 境 技 术 的 结 合 目 前 北 京 工 业 大 学 正 在 致 力 于 光 催 化 技 术 与
" 科 技 综 述 暖 通 空 调!!" 年 第 #" 卷 第 # 期 光 导 管 技 术 相 结 合 的 研 究 使 光 导 管 系 统 不 但 具 有 自 然 采 光 的 功 能 而 且 具 有 光 催 化 改 善 室 内 空 气 质 量 的 功 能 这 项 研 究 在 世 界 上 尚 属 首 次 目 前 该 项 研 究 已 经 取 得 了 一 定 的 成 果 申 请 国 家 发 明 专 利 两 项 已 经 获 得 授 权 一 项 实 用 新 型 专 利 两 项 此 外 还 申 请 了 美 国 专 利 光 催 化 技 术 与 其 他 建 筑 环 境 技 术 的 结 合 为 光 催 化 技 术 在 建 筑 环 境 与 设 备 领 域 中 的 研 究 和 应 用 开 辟 了 新 的 方 向 结 论 光 催 化 技 术 作 为 人 类 可 持 续 发 展 的 环 境 能 源 新 技 术 在 建 筑 环 境 与 设 备 工 程 领 域 中 的 应 用 前 景 十 分 广 阔 光 催 化 技 术 的 研 究 涉 及 许 多 学 科 交 叉 问 题 到 目 前 为 止 仍 存 在 许 多 较 难 解 决 的 技 术 问 题 但 是 只 要 坚 持 以 人 为 本 的 原 则 和 求 真 务 实 的 精 神 加 以 研 究 和 应 用 实 现 科 技 制 高 点 学 科 交 叉 点 和 市 场 切 入 点 的 有 机 统 一 光 催 化 技 术 就 一 定 能 使 人 们 在 享 受 安 全 舒 适 健 康 卫 生 的 人 居 环 境 发 展 可 持 续 建 筑 方 面 发 挥 重 要 作 用 参 考 文 献 :/$(2?6%'.$.'.%$$%3 $&' '.$(2/.$'%'.$2'0=/' @( / 5( @(( 5$ $(3 $$.%3.2'2$($&2%/'7'$%/'(' /((&%3+2$$.%3?('. /23&$ ''&'.$&&%$'%$.3(2.$(.'($(! $.''2( $&<('($(%!$(&''(.'$( 6('3 (2'6($('(( B$0($(5 B/'$( @( B/'3/('% <('$($( =($7 $$.%3.%.$( $.%'( $ $%/( ( 4 <('($(%3$/$(1.$=($.%'6('3!$('$((2($(%3 丁 正 新 王 绪 绪 付 贤 智 基 固 体 超 强 酸 及 其 在 光 催 化 空 气 净 化 中 的 应 用 0 化 工 进 展 訾 学 红 纳 米 光 催 化 建 筑 材 料 降 解 室 内 外 有 害 气 体 的 应 用 研 究 " 北 京 北 京 工 业 大 学 鹿 院 卫 光 催 化 空 气 净 化 的 技 术 的 基 础 研 究 与 应 用 开 发 北 京 工 业 大 学 博 士 后 研 究 工 作 报 告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
暖 通 空 调!!" 年 第 #" 卷 第 # 期 科 技 综 述 # #(+'=$$.%3..3(2 $$(2/.'232$%.3$&(/2$>2'.$'2 % 0($%2:% :/(3"$$.%3 (22$(2'%'.$2' 06%'.$... $/=$(($$2=/'(/''% '&$$( $( $$.%3&% ( '/2$ +$23 $%/$( 0 1'% ''. */%'( 1$ @2$.$ ://$ '('$( '.( +$'32$$+.''2 /&.'! =$(% ' (&' 3$/$&0( 沈 杰 董 昊 张 永 熙 等 溶 胶 凝 胶 法 制 备 二 氧 化 钛 薄 膜 的 亲 水 性 研 究 0 真 空 科 学 与 技 术 余 家 国 赵 修 建 涂 层 自 洁 净 玻 璃 的 制 备 及 其 特 性 研 究 0 太 阳 能 学 报 冯 文 辉 管 自 生 蒋 峰 芝 等 超 亲 水 和 7 表 面 的 动 态 润 湿 性 0 高 等 学 校 化 学 学 报 管 自 生 马 颖 曹 亚 安 等 预 处 理 对 涂 层 表 面 超 亲 水 性 的 影 响 0 感 光 科 学 与 光 化 学 刘 平 凌 岚 林 华 香 等 光 催 化 抗 雾 膜 材 料 的 制 备 及 其 亲 水 性 研 究 0 高 等 学 校 化 学 学 报 @(???!$($%$&+$%( (2'$$( '(&'+3 /'732$%. $$.%3(2'<(&%/'(.'$&'+%3$( (/ ' &%/>! =$(% ' (&'3$/$&0( @2*$%('(&'&$ /'32$%. /&.'! =$(% ' (&'3$/$&0( $$.%3.$.'/7$3$..'%+ &/..:1(2'> $ 第 届 奥 林 匹 克 运 动 会 组 织 委 员 会 奥 运 工 程 环 保 指 南 4 北 京 :/("$(%2(/2$>2' $$.%3 00$/(%$&$$.'3(2 $$+$%$3!$$.'3''?$%.$( $&$$.%3.$>2$( /( "('3$& #.$((712$( 陈 国 平 李 启 甲 陈 平 光 催 化 膜 的 成 膜 技 术 0 陶 瓷 学 报 张 彭 仪 余 刚 蒋 展 鹏 光 活 性 膜 的 制 备 与 应 用 0 环 境 科 学 进 展 方 佑 龄 赵 文 宽 尹 少 华 等 纳 米 在 空 心 陶 瓷 微 球 上 的 固 定 化 及 光 催 化 分 解 辛 烷 0 应 用 化 学 陶 咏 陈 爱 平 戴 智 铭 等 新 颖 玻 璃 弹 簧 负 载 化 光 催 化 剂 0 中 国 粉 体 技 术 张 立 德 纳 米 材 料 1 北 京 化 学 工 业 出 版 社 张 立 德 牟 季 美 纳 米 材 料 和 纳 米 结 构 1 北 京 科 学 出 版 社 1.'% *(' & & 1 4%$ $$.%3. '.$ 2'( &$ '&'.' /&.$(! 6 2 <('($(%!$(&''(.' $( /(+%' 6('3 '.($%$'? 姚 建 年 光 催 化 剂 的 开 发 研 究 与 展 望 中 国 科 学 院 高 技 术 发 展 报 告 北 京 科 学 出 版 社 高 濂 郑 珊 张 青 红 纳 米 氧 化 钛 光 催 化 材 料 及 应 用 1 北 京 化 学 工 业 出 版 社 蔡 杰 亢 燕 铭 刘 俊 杰 空 调 与 净 化 中 一 些 概 念 的 辨 析 0 暖 通 空 调 宋 瑞 金 崔 九 思 陈 烈 贤 纳 米 光 催 化 涂 料 去 除 空 气 污 染 物 的 效 果 评 价 方 法 研 究! 首 届 室 内 环 境 安 全 与 可 持 续 发 展 国 际 论 坛 论 文 集 长 沙 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 自 洁 净 纳 米 薄 膜 光 催 化 速 度 测 量 方 法 征 求 意 见 稿 6*).+..$8%+88932$. 光 催 化 标 准 会 议 在 庐 山 召 开 6*).$.( 吴 延 鹏 马 重 芳 夏 季 晴 天 侧 采 光 光 导 管 实 验 研 究 0 工 程 热 物 理 学 报 增 刊 吴 延 鹏 马 重 芳 建 筑 用 光 导 管 技 术 的 研 究 现 状 和 发 展 趋 势! 第 届 全 国 暖 通 空 调 技 术 信 息 网 大 会 文 集 北 京 中 国 建 材 工 业 出 版 社 马 重 芳 鹿 院 卫 吴 延 鹏 等 可 实 现 光 催 化 空 气 净 化 与 自 然 通 风 的 光 导 管 系 统 中 国 马 重 芳 鹿 院 卫 吴 延 鹏 等 可 实 现 光 催 化 空 气 净 化
$ 科 技 综 述 暖 通 空 调!!" 年 第 #" 卷 第 # 期 与 自 然 通 风 的 光 导 管 装 置 中 国 吴 延 鹏 马 重 芳 光 导 管 系 统 在 隧 道 中 应 用 的 设 计 方 法 0 中 国 建 设 动 态 阳 光 能 源 吴 延 鹏 马 重 芳 采 集 太 阳 光 的 光 导 管 绿 色 照 明 技 术 在 建 筑 中 的 应 用 1 智 能 与 绿 色 建 筑 文 集 北 京 中 国 建 筑 工 业 出 版 社 #/@('(1!$(&(6>''(%''. $(23%'&$(.'$& 2'%(%' 00$/(%$&!$(9(('376(62 #/@('(1!$(&(''.$('('3 '&.'(.3(+/%2( $&*'(%3.4'! $.''2( $&<('($(%!$(&''(.'$( 研 究 现 状 0 中 国 建 设 信 息 供 热 制 冷 #/ @('( 1!$(&( %.$( $& /(+%''('3'.($%$' ('+/%2($&' '3 %+$$3! $.''2( $& ' 2 <('($(% 3$/ $( ' (&' 6((.''((2 6('3!$('$( #/@('(1!$(&()'.$+('2 $$.%3$2'.$$'&$%2'32'/(2' /((3.$(2$( ( *'(! ' <('($(%!$(&''(.' $( /(+%' 6('3 '.($%$'0(( #/@('(1!$(&("3%'&$(.' 6('3(2'6($('(( $&$%(%' (2 2'%(%' /(2' /((3.$(2$( ( *'(! ' 吴 延 鹏 马 重 芳 具 有 自 然 采 光 功 能 的 自 然 通 风 装 置 #$%2/(+%'*/%2(!$(&''(.'$3$ 广 告 五 合 国 际,-./0# 建 筑 设 计 集 团 作 为 跨 国 集 团 在 德 国 英 国 澳 洲 及 中 国 上 海 北 京 香 港 设 有 分 支 机 构 中 国 大 陆 现 有 员 工 1 余 人 包 括 掌 握 欧 洲 建 筑 科 技 的 外 籍 设 计 师 为 客 户 提 供 专 业 水 准 的 建 筑 设 计 服 务 同 德 国 著 名 的 (" $ 结 构 设 计 德 国 $((2$$& 智 能 生 态 设 计 德 国 & $& 公 建 设 计 以 及 澳 洲 3$22$&$23( 主 创 设 计 优 势 互 补 共 同 开 拓 中 国 市 场 14 年 入 选 境 外 驻 中 国 十 大 建 筑 设 计 公 司 给 排 水 主 任 工 程 师 全 日 制 院 校 给 排 水 专 业 本 科 以 上 学 历. 年 以 上 工 作 经 验, 年 以 上 大 中 型 设 计 院 给 排 水 设 计 工 作 经 验 具 有 独 立 承 担 大 中 型 项 目 专 业 负 责 人 的 经 验 精 通 建 筑 给 排 水 专 业 设 计 熟 练 使 用 相 关 设 计 软 件 熟 悉 本 专 业 各 项 规 范 及 最 新 技 术 发 展 动 态 有 给 排 水 专 业 主 任 工 程 师 经 验 者 优 先 熟 悉 生 态 节 能 技 术 者 优 先 电 气 主 任 工 程 师 强 弱 电 全 日 制 院 校 相 关 专 业 本 科 以 上 学 历 精 通 民 用 建 筑 和 公 共 建 筑 强 弱 电 设 计 有 智 能 大 厦 设 计 经 验 者 优 先, 年 以 上 大 中 型 设 计 院 工 作 经 验 具 有 独 立 承 担 大 中 型 项 目 专 业 负 责 人 的 经 验 暖 通 主 任 工 程 师 全 日 制 院 校 暖 通 专 业 本 科 以 上 学 历. 年 以 上 工 作 经 验, 年 以 上 大 中 型 设 计 院 暖 通 设 计 工 作 经 验 具 有 独 立 承 担 大 中 型 项 目 专 业 负 责 人 的 经 验 精 通 暖 通 设 计 原 理 熟 练 使 用 相 关 设 计 软 件 熟 悉 本 专 业 各 项 规 范 及 最 新 技 术 发 展 动 态 有 暖 通 专 业 主 任 工 程 师 经 验 者 优 先 暖 通 工 程 师 全 日 制 院 校 暖 通 专 业 本 科 以 上 学 历, 年 以 上 工 作 经 验 精 通 建 筑 暖 通 专 业 了 解 给 排 水 设 计 原 理 熟 悉 生 态 节 能 技 术 者 优 先 电 气 工 程 师 强 弱 电 全 日 制 院 校 建 筑 电 气 专 业 本 科 以 上 学 历 精 通 民 用 建 筑 和 公 共 建 筑 强 弱 电 设 计 有 智 能 大 厦 设 计 经 验 者 优 先, 年 以 上 工 作 经 验 具 备 独 立 完 成 本 专 业 设 计 工 作 的 能 力 熟 练 使 用 相 关 设 计 软 件 熟 悉 本 专 业 各 项 规 范 及 最 新 技 术 发 展 动 态 给 排 水 工 程 师 全 日 制 院 校 给 排 水 专 业 本 科 以 上 学 历, 年 以 上 大 型 设 计 院 工 作 经 验 具 备 独 立 完 成 本 专 业 设 计 工 作 的 能 力 熟 悉 本 专 业 各 项 规 范 及 最 新 技 术 发 展 动 态 以 上 职 位 工 作 地 点 为 北 京 及 上 海 分 公 司 有 意 者 请 将 简 历 发 送 至 5506 北 京 公 司