光催化在杀菌领域的应用

随着对光催化杀菌机理的研究不断深入，已被实验证明的机理有：细胞渗透作用、辅酶A的破坏、内毒素的降解、蛋白质和脂类的变性分解和细胞矿化成CO2等。

研究认为，细胞内辅酶A会被TiO2所氧化，继而阻止细胞的呼吸，造成细胞死亡。光催化反应开始后，细胞对小物质的渗透性增加很快，20 min后，大分子物质会发生渗漏。细胞壁首先被破坏，渗透作用改变，随之，细胞膜和胞内物质也被破坏，菌体的存活率下降。被杀灭的同时，其内毒素也被降解这一点也是光催化除微污染的优势所在。再就是TiO2光照激活反应中，生成羟基自由基OH·和超氧化物阴离子自由基O2-，它们可直接攻击有机物的不饱和键或抽取其H原子，生成的新自由基将会激发链式反应，使细菌蛋白质变异和脂类分解(多肽链和糖类解聚)，以此杀灭细菌并使之分解。

（1）不同波长的光源光强度的影响

不论采用何种光源，反应速率常数都与TiO2体系所吸收的光量子数相关。即使是同样波长，相同功率的灯，也会由于灯距的距离和角度不同而光强也不同。光照强度是外界对反应体系提供能量大小的体现。研究表明，杀菌速率与光强成正比例关系。其主要吸收激发波长为385nm(紫外波长)以下的光进行降解反应。这种波长的光在太阳光中占3％-5％，如若采用太阳光为光源，可以降低系统的运行成本。

（2）光催化剂浓度及不同的存在方式

受光照射后，TiO2才能激发出羟基自由基等光活性粒子，因此较多的TiO2必然能产生较多的活性物种，反应也能加快，对细菌的杀死效率也会提高；但另一方面，TiO2粉末在溶液中会引起溶液的混浊，造成光的散射，所以其中间必定有一个最佳的反应量。

（3）处理体系中其他有机、无机物质存在的影响

研究表明，有机或无机物质的存在，也会对杀菌效果有影响作用。其原因主要是污染物的存在增加了对光能量的吸收和对TiO2表面的吸附。在碱性溶液中同样会降低杀菌作用。

增加反应环境中的O2浓度，在TiO2受照射时，改变溶液中的氧气比例会对细胞的杀死情况有所影响。随着O2含量比例的逐步增高，杀菌作用也逐步升高。还有就是改进光源，有效的把光发散到整个催化剂表明，提高光的利用率。增加反应体系中的羟基自由基。

森井HPC复合材料利用某些金属及金属氧化物的杀菌或抑菌能力（如Ag+、Zn+）和某些半导体材料（如二氧化钛、氧化锌）所具有的光催化氧化特性进行优化组合，是采用二次优化组合后的一种具有很强的光催化氧化功能的强抗菌复合材料。

（1）可见光源选择范围广

充分利用可见光源是森井HPC杀菌复合材料的一个重要发展方向。对比市场上传统的紫外光源催化剂，可在各类可见光（如光、节能灯、太阳光）下，也同样有着自己的优势。

（2）安全可靠，无任何二次污染

森井HPC杀菌复合材料毒性小、无刺激性、无致癌性、无致畸性等、缓释性好、有较佳的耐久性、广谱抗菌性、良好的耐热性以及加工方便等优点。

（3）适用范围广

该材料可应用于预防医院病毒的交叉感染，保护医务人员的安全。应用于学校，特别是幼儿园、小学预防流感等病毒的传染。应用于厕所，特别是公共厕所，可杀灭大肠杆菌、葡萄糖球菌，并氧化降解H2S、NH3等有害气体并除臭。应用于家庭的抗菌、除异味，对于新装修的房间，除甲醛、VOC。该材料一个新的，广阔的，也是具有极重要意义的应用领域就是在农业上的抗菌。