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消除污染物的新法寶
2011/01/11 18:36:55瀏覽205|回應0|推薦3
消除污染物的新法寶
這種常用的增白劑可以用來淨化空氣!
撰文╱王琳達(Linda Wang) 翻譯/儲三陽

建築物、馬路和行人道將可以轉變成為對付空氣污染的設施。日本和香港的研究人員在建材上塗上二氧化鈦,以測驗它抗污染的效果。

二氧化鈦是大家熟知的白色染料,也是白漆及牙膏的原料。它能清淨空氣,因為它是個有效的光催化劑:加速陽光中的紫外線分解空氣中水分子的速度,這個反應產生的羥基自由基,會攻擊空氣中的有機或無機化合物,將它們變成無害的分子,而且下一場雨就可以沖走了。但是把牙膏塗到人行道上卻發揮不了作用,因為其中的二氧化鈦分子的結晶顆粒太大,其直徑大約是20~250奈米。想要去除污染,要小到7奈米,這麼小的顆粒才能集合足夠大的表面積,發揮光催化的本事。

1970年代早期,東京大學的研究人員報導了二氧化鈦的光催化能力。從那時起,科學家就利用它消滅醫院各種表面上的細菌,與處理污水,但用於戶外消除氮氧化物卻是個新點子。在香港,水泥板上塗了二氧化鈦,可以去除90%的氮氧化物。那些氮氧化物多是老舊車輛、柴油卡車噴出的,也是造成煙霧、酸雨等環境污染物的根源。香港中文大學的化學家余濟美說,用二氧化鈦塗敷層對付污染物,幾分鐘內就可以完成環境得花上幾個月的工作。此外,他補充說,二氧化鈦是催化劑,不是消耗品,可以一直發揮作用。【圖說︰陽光照射到塗敷了二氧化鈦(綠色大分子)的混凝土上,廢氣污染物(氮氧化物,即右上角紅色分子)就會分解,釋出活化氧(附著在二氧化鈦上的藍色小分子),將氮氧化物轉變成硝酸離子(最右邊的紫色分子)。鹼性的混凝土會中和那些硝酸離子,然後雨水就可以將它們沖走了。】

二氧化鈦雖然看好,倒不是萬靈丹。美國科羅拉多大學波爾德分校的化學家科法就說:「二氧化鈦最大的問題是它吸收陽光的效率不高。」德州大學奧斯丁分校的化工工程師赫勒也指出,陽光中只有3%波長適合讓二氧化鈦發揮作用。最近日本豐田中央研究所(位於愛知縣長久手)的旭良司將效率提升到10%,但是赫勒說:「那仍然只是陽光中的一小部分。」

雖然二氧化鈦並不怎麼昂貴,但是用來塗敷在建物與道路上,仍然是所費不貲。余濟美就說:「這項技術對空氣污染最嚴重的國家最為受用,很不幸,他們卻負擔不起。」

【本文轉載自2002年4月號】



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