據說光觸媒使用了納米級二氧化鈦,不僅可以消滅蚊子,還能消除室內污染。它的原理很先進,但是效果遠遠沒有那么神奇。
制圖 | 郝鵬飛
人和蚊子的戰斗從沒停止過。也許就是因為這樣,這個夏天,淘寶網上的光觸媒滅蚊器才賣得那么好。
廣告宣傳語中,說此滅蚊器是“美國TMP公司產品,由美國頂尖級昆蟲學家、生物學家、仿生學家跟美國軍方合作的高科技產品,是目前世界上最先進、環保的物理滅蚊設備”,它不僅可以滅蚊還可以凈化空氣、殺菌、不采用任何化學物品,純物理滅蚊。
這么好?馬上搬一個回家?稍等!它到底是不是功效滿滿,又是依據著什么樣的科學原理,我們是不是應該先粗略摸一摸底?畢竟,它可比普通的紫外線滅蚊器貴了近10倍呢!
什么是光觸媒
網友dooman付出300多元購買了某品牌光觸媒滅蚊器,試用后大失所望。于是,他決定對“光觸媒滅蚊器”來個刨根問底。
先查“ 出身” 。包裝盒上印著Made in USA,說明書都是全英文的,包裝里找不到產品合格證。那么致電客服吧!可是#8943;#8943;
“甚至客服都無法說出什么是光觸媒,講不清楚為什么光觸媒能滅蚊”—dooman在網上發帖,氣憤地說。客服提供的公司網頁,是一個全英文頁面,但沒有任何信息說明這是進口產品,廠址寫得倒是清楚明白:廣西北海市。看來遇到“掛羊頭賣狗肉”的了。
但來路不正,還不足以否定“光觸媒滅蚊器”。還是從原理入手,摸摸它的底。產品介紹表明,它“能發出類似人類的氣味(包括二氧化碳和水分),從而吸引蚊子。一旦蚊子靠近,它們就會被一個類似吸塵器的東西吸進去風干而死”。
理論上說得通。人呼出的二氧化碳是嗜血蚊子的心頭好,每次遇見必定會奮不顧身地飛過去。而從光觸媒的歷史來看,“釋放二氧化碳來吸引蚊子”應該是光觸媒在光觸媒滅蚊燈中所起的作用了。
什么是光觸媒?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,也就是說是一種催化劑。這么說來,最早的光觸媒要算是植物光合作用的葉綠素。
上個世紀50年代,科學家們發現一些化合物如二氧化鈦會導致涂料在光照下分解,造成涂料老化,他們是將光觸媒反應當作負面因素來研究。1967年,日本東京大學的本多建一教授和他的學生藤島昭在研究電子照相成像材料時,意外發現:用二氧化鈦和鉑作為電極,放在水里,即使不通電,用光照射,也能夠把水分解為氧氣和氫氣。
起初,科學家更多關注的是,如何用此方法在短時間內獲取更多的氫。研究未果,光觸媒轟 .一時后迅速降溫。后來藤島昭發現,二氧化鈦這種物質在紫外線照射下能夠產生強大的氧化反應,藤島昭將此發現稱為“偶然的幸運”。由此,他轉而研究光觸媒在保護環境方面的作用。光觸媒于是發揚光大起來。具體說來,二氧化鈦在紫外線的照射下,能將有害氣體,如甲醛等降解為低污染的二氧化碳和無污染的水。光觸媒滅蚊燈,就是用分解出來的二氧化碳和水來吸引蚊子。
原本用來保護環境,現在拿來滅蚊,也算是#8943;#8943;另辟蹊徑吧!
作用沒多大
理論行得通,不代表現實里也管用。
首先,光觸媒分解出的這些二氧化碳,能夠吸引到蚊子的注意力么?做一道簡單的算術題,就能得出正解。
假設一間房間有50立方米,室內大概有50毫克的有機污染物(按照國家標準來算這已經超標),如此算來,即使光觸媒滅蚊器能將所有污染物轉化為二氧化碳,也還不及空氣中原有二氧化碳的0.3%。因為這些空氣中本來就含有17500毫克的二氧化碳。這么點兒含量#8943;#8943;唉!我們不如擺一滴鮮血來吸引蚊子吧。
那么,光觸媒滅蚊燈是怎么滅蚊的呢?請注意,前面說過,光觸媒反應是在“紫外線照射下”發生的,所以光觸媒滅蚊燈本身就帶有紫外線燈。而紫外線恰好能吸引蚊子。若想激活光觸媒,紫外燈的波長選擇應該是254nm或者365nm的效果比較好,而365nm紫外光是蚊子的最愛—它死于沒法拒絕的紫外光魅力。
既然如此,為什么不買一個60元左右的紫外線滅蚊燈呢?納米級二氧化鈦粉末的市價也就是每克2毛錢左右,那些多花出的錢,到底又起了什么作用呢?
哦,對了,這個東西能幫助解決環境污染問題。除了滅蚊燈之外,現在市面還有很多種光觸媒空氣凈化器。光觸媒發現者之一的藤島昭在《圖解光觸媒》中寫道,“光觸媒是一種能夠解決環境問題的潛力巨大的基礎技術”。最初利用光觸媒的是隧道照明,為1998年長野冬奧會而準備的信越高速中,數萬只帶有光觸媒涂層的照明燈具一字排開,據說大大減少了隧道燈具的清洗工作。但是經過幾年的火熱之后,光觸媒產品在日本卻逐漸處于淘汰狀態。這是什么原因?
因為光觸媒滅蚊燈效果并不明顯,還不如選擇開窗通風!根據華中科技大學環境學院曾志雄等人的實驗結果,光觸媒的作用發揮跟風速有很大的關系,因為它只能分解與其表面接觸的有機物。如果氣體流動過快,接觸時間過短,產生效果甚微;但若氣體流動過慢,需要好幾個小時才能把房間凈化一遍。那還不如打開窗戶通風,幾分鐘就能排除掉室內污染物。