AOT

Advanced Oxidation Technologies 高級氧化技術

Advanced Oxidation Technologies (AOT)·Oxidationby hydroxyl radical reactions 由羥基進行氧化反應

···Powerful oxidant Highlyreactive 強氧化性 高效

Electrophilic character Shortlived (µs) 親電子特性 短壽命

Non-selective Everywherein nature 非選擇性 自然中無處不在

產(chǎn)品應用領域

1、水凈化:環(huán)境激素(EEDs)降解，有機氯化物的降解;

生活用水凈化器:自來水中存在大量有機物、氯消毒副產(chǎn)物，其中有近40種致癌物，光催化水凈化器具有下列作用，、降解水中微量有機污染物;第二、降解水中消毒副產(chǎn)物;第三、分解水中的微量藻毒素;第四、殺滅飲用水中的細菌和病毒。

3、科研及外設:、手術室消毒;

醫(yī)院的無菌病房墻壁光催化殺菌凈化，避免交叉感染和去除異味;醫(yī)藥制造過程的無菌化，保障藥品的安全。

4、太陽能利用:光解水制氫、CO2的光還原;

光解水制氫(清潔能源)、太陽能電池(直接發(fā)電)、光合作用(溫室氣體變油)，但是此項技術還不成熟。

5、 軍事應用:防生化、野戰(zhàn)保障。

防生化處理(細菌、病毒、毒劑)、軍事掩蔽設施內(nèi)的空氣凈化、潛艇中的空氣凈化、推進劑廢液的處理、遠洋軍艦上果蔬保障、野戰(zhàn)場合的無菌水供應、野戰(zhàn)醫(yī)院的無菌手術艙。

?研發(fā)

光觸媒于1967年被當時還是東京大學研究生的藤島昭教授發(fā)現(xiàn)。 在一次試驗中對放入水中的氧化鈦單結(jié)晶進行了光線照射，結(jié)果 發(fā)現(xiàn)水被分解成了氧和氫。這一效果作為 " 本多 · 藤島效果 " (Honda-Fujishima Effect)而聞名，該名稱組合了藤島教授 和當時他的指導教師----東京工藝大學校長本多健一的名字。由于是借助光的力量促進氧化分解反應，因此后來將這一現(xiàn)象中 的氧化鈦稱作光觸媒。 這種現(xiàn)象相當于將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，以 當時正值石油危機的背景，世人對尋找新能源的期待甚為殷切， 因此這一技術作為從水中提取氫的劃時代方法受到了矚目，但由 于很難在短時間內(nèi)提取大量的氫氣，所以利用于新能源的開發(fā)終 究無法實現(xiàn)，因此在轟動一時后迅速降溫。

1992年次光觸媒國際研討會在加拿大舉行， 日本的研究機構發(fā)表許多關于光觸媒的新觀念，并提出 應用于氮氧化物凈化的研究成果。因此相關的 數(shù)目亦最多，其它觸媒關連技術則涵蓋觸媒調(diào)配的 制程、觸媒構造、觸媒擔體、觸媒固定法、觸媒性能測 試等。以此為契機，光觸媒應用于抗菌、防污、空氣凈 化等領域的相關研究急劇增加，從1971年至2000年6月 總共有10,717件光觸媒的相關提出申請。

物體之長度為10 -6 米稱為微米(Micrometer; mm)，10 -9 米稱為納 米(Nanometer; nm)。各種應用材料也將由微米逐漸進入納米時代。 納米材料由晶粒1~100nm大小的粒子所組成。粒徑極為微細，具 有極大的比表面積，且隨著粒徑的減少，表面原子百分比提高。

在表面上由于大量原子配位的不而引起高表面能的現(xiàn)象。表 面能量占量的比例大幅提高，使納米材料具吸附、光吸收、 熔點變化等特性。利用納米超微粒子技術與特性，研發(fā)出材料本身在反應時不 參與作用，卻可促進并提高反應能量，以催化目標反應的觸媒技 術已運用于環(huán)境清潔作用上，促使有害或有毒物質(zhì)加速反應成為 穩(wěn)定而無害物質(zhì)，達到環(huán)保效果。納米光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進化學反應的物質(zhì)，就象植物的光合作用中的葉綠素。光觸媒在太陽光或室內(nèi)熒光燈的照射下能產(chǎn)生抗菌、除臭、油污分解、防霉防藻、空氣凈化的作用。

國內(nèi)高校對UV/光觸媒光催化殺菌消毒技術均有深入研究，并且其研究成果已經(jīng)逐步從實驗室向市場轉(zhuǎn)化。海河大學環(huán)境與工程學院研究表明UV/光觸媒光催化氧化技術具有無毒、 廣譜性殺菌、無二次污染的特點, 將其應用于飲用水消毒方面，光催化氧化產(chǎn)生的·OH及其它活性氧類物質(zhì)對水中細菌、病毒、細菌孢子等具有很強的滅活能力。中科院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境水質(zhì)學國家重點實驗室、安徽建工學院及南昌航空工業(yè)學院共同研究指出TiO2光催化用于處理飲用水中的微量鹵代物、腐殖質(zhì)、微生物代謝產(chǎn)物，以及殺滅細菌、真菌和病毒等微生物，并且反應設備簡單，催化劑材料容易得到，不需特殊氧化劑，反應沒有明顯選擇性，具有巨大技術優(yōu)勢。河北大學化學系利用自制光觸媒光催化劑，對飲用水中常見的氯消毒副產(chǎn)物等有機鹵代物進行了光催化去除研究，實驗表明，對于濃度為100μg /L的50 ml廢水 , 當催化劑的用量為，光照時間 h , 溶液中H+的濃 度為1×10mol/L時，的光催化去除率達 %以上，同時對光催化去除的機理進行了探討，證明了TiO2光催化去除反應遵循一級反應速率公式:l n C =- t +，如果能夠開發(fā)出高效的TiO2膜催化劑用于小型光催化飲用水深度凈化裝置將有助于造福人類。蘭州大學資源環(huán)境學院研究認為TiO2光催化技術能有效降解飲用水中微量有機污染物使之礦化，并具有很好的殺菌和抑制病毒活性的作用，是一種前景的飲用水處理技術。南昌大學環(huán)境科學與工程學院的研究表明光觸媒光催化能夠有效避免Cl2、O3、ClO2等消毒劑所產(chǎn)生的副產(chǎn)物(、NOM等)，同時還有較強的滅菌能力，而且能夠去除細菌死亡過程中釋放出來的毒素，在處理飲用水問題上具有明顯的優(yōu)勢。

成熟產(chǎn)品

如果說各高校的研究為光催化水處理技術奠定了理論基礎，那么各發(fā)明和實用新型則是該技術向市場應用的過渡。中科院廣州能源研究所早在2003年就申請了"家庭式光催化飲用水凈化裝置"技術的發(fā)明，此裝置主要是用于家庭飲用水的深度凈化，將水中有機物無選擇性的氧化分解，的減輕氯消毒帶來的污染。隨后南京工業(yè)大學也申請了"用于飲用水深度處理的光催化集成裝置"的發(fā)明。

2014年9月，保定太行集團與瑞典偉倫萬特公司正式簽約合作，將其的成熟產(chǎn)品--AOT水體凈化設備國產(chǎn)化，并進行推廣、應用。