장 호: UVA LED 광 촉매 기술 의 공기 살균 소독 평가 와 응용

전자: 중국 조명 망, 무지 톱

현재 신형 관상 바 이러 스 는 계속 되 고 산업 과 기업 에 어느 정도 영향 을 미 쳤 으 며 각 업계 사람들의 마음 을 움 직 이 고 있다.이런 상황 에서 중국 반도체 조명 망, 극지 톱 은 국가 반도체 조명 공사 의 연구 개발 과 산업 연맹, 제3 세대 반도체 산업 기술 혁신 전략 연맹 의 지도 아래 전염병 발생 시기 에 지식 공 유 를 실시 하여 기업 이 의혹 을 해결 하도록 도와 준다.우리 LED 조명 업 체 와 산업 이 힘 들 어 질 수 있 도록 도와 주세요!

이번 호 에 저 희 는 광 둥 (廣 東) 광 둥 (廣 東) 능 친 환경 과학기술 유한 공사 부사 장 장 장 호 를 초대 하여 "UVA LED 광 촉매 기술 의 공기 살균 소독 평가 와 응용" 이라는 멋 진 주 제 를 가 져 왔 습 니 다. 다음은 문자 실 록 입 니 다.

1. 광 촉매 기술 안내

광 촉매 의 발견 은 1972 년 도 쿄 대 등 도 소 에서 처음으로 방사선 을 받 은 이산 화 티타늄 (Tio 2) 이 지속 적 인 물의 산화 환원 반응 을 일 으 켜 수 소 를 생산 하 는 것 으로 밝 혀 졌 다.이 효 과 는 '본 도 · 등 도 효과' (Honda - Fujishima Effect) 로 세상 에 알려 졌 다. 이 이름 은 등 도 교수 와 그 당시 그의 지도 교사 인 도 쿄 공예 대학 총장 벤 다 건 이라는 이름 을 조합 한 것 이다.

1. 광 촉매 기술 소개

(1) 광 촉매 학 과 는 촉매 화학, 광 전 화학, 반도체 물리, 재료 과학 과 환경 과학 등 여러 학과 가 교차 하 는 신 흥 연구 분야 이다.

(2) 반도체 가 자외선 (파장 이 380 nm 보다 작 음) 의 자극 으로 광 생 전자 와 전자 구멍 이 생 긴 다.

(3) 전자 구멍 의 능력 은 3. 0 eV 로 15000 도의 온도 에 해당 하 는 에너지

(4) 광 생 전 자 는 환원 성 을 가지 고 수산 수 소 를 환원 시 킬 수 있 으 며 직접 생산 - 태양 전지 - 에너지 이용;

(5) 광 생 공 혈 은 강 한 산화 성 을 가지 고 분해 또는 광 화 된 오염 물 을 분해 시 키 고 세균 과 바이러스 - 환경 응용 을 사멸 할 수 있다.

산화 성: F2 ＞ O3 ＞ H2O2 ＞ MnO4 - ＞ Cl 2

광 촉매 기술 은 거의 모든 유기물 을 효과적으로 분해 시 킬 수 있다.

황화, 질소, 인 을 포함 한 광 화 화합물

고 효율 살균 소독

2. 광 촉매 살균 소독 원리

광 촉매 가 만들어 내 는 히 드 록 시 자유 기와 활성 이온 산 소 는 세균 과 바이러스 체 를 산화 시 킬 수 있 는 산화 메커니즘 은 다음 과 같다.

부 효소 A 산화 메커니즘, 세포벽 (막) 파괴 메커니즘, DNA & amp; RNA 유전 물질 파괴 메커니즘

광 촉매 살균, 전통 무기 항 균 제 와 비교 할 수 없 는 우수한 살균 효과 가 있 으 며, 지속 성, 광 보 성, 내열성, 내 약성, 살균 이 철저 하 다 는 장점 이 있 으 며, 무독, 무미, 피부 에 자극 이 없고 소모 되 지 않 으 며 중복 사용 이 가능 하 다 는 장점 도 가지 고 있다.

주의해 야 할 것 은 세균 바 이러 스 를 살 려 놓 은 뒤 세균 과 바이러스 가 남 아 있 는 시 체 는 모두 기본 요소 로 구성 되 어 있 으 며 광 촉매 가 남아 있 는 시 체 를 효과적으로 분해 해 제거 할 수 있다 는 점 이다.의학 적 으로 일종 의 내 독소 가 있 는데, 광 촉매 도 분해 할 수 있다.

광 촉매 살균 은 폐결핵, B 형 간염, 일반 세균, 바이러스 등 을 포함 하여 국내외 여러 가지 문헌 이 있 으 며, 메커니즘 과 응용, 실험실 차원 에서 논증 하면 효과 에 전혀 문제 가 없다.

2. 광 촉매 효과 평가

평 가 는 우선 표준 적 인 문제 가 있 을 것 이 고 국제 기준 에 비해 현재 국내 에서 광 촉매 에 관 한 기준 이 건전 하지 않다.공기 정화, 물 정화, 광 촉매 재료 자정, 항 바이러스, 광 촉매 용 자외선 광원 등에 서 기준 은 매우 적 고 강제 기준 도 아니다.특히 자외선 은 LED 자외선 을 포함 하지 않 는 다.

기 존의 광 촉매 표준 테스트 평 가 는 아직도 문제 가 존재 한다. 주로 테스트 조건 과 실제 사용 조건 의 차이 가 크 고 실제 사용 장면 의 효 과 를 반영 하지 못 하 며 국가 표준 인증 을 받 는 테스트 기구 가 적어 효과 적 인 검 측 보 고 를 하지 못 한다.

광 둥 에너지 의 측면 에서 공기 청정 기 국 표 에 따라 자신의 광 촉매 반응 기 를 설 계 했 는데 구 조 는 다음 과 같다.

이러한 반응 기 를 통 해 우 리 는 실험실 의 큐 브 창고 에서 먼저 포름알데히드 를 테스트 한 후에 세균 을 테스트 하기 시 작 했 고 나중에 바 이러 스 를 테스트 한 적 이 있다.데이터 가 충분 한 기초 위 에서 촉매제 와 광원 의 각종 배합 을 진행 하 였 다.안정 되면 이 를 표준 광 촉매 단위 로 만들어 정화 장치 에 넣 어 정화 기 나 소독 기의 실제 사용 수준 을 측정 한다.

특히 테스트 를 통 해 알 수 있 듯 이 1 시간 안에 1 세제곱미터 창고 안의 포름알데히드 분해 효율 은 90% 를 넘 을 수 있다.주의해 야 할 것 은 여러분 들 이 광 촉매 와 광 촉매 에 대해 어느 정도 알 고 있 을 수도 있 고 많은 보고 서 를 보 았 을 수도 있 습 니 다. 그 중 하 나 는 무시 할 수 없 는 가치 가 있 습 니 다. 그것 이 바로 작용 시간 입 니 다.일부 공장 에서 테스트 를 하면 99% 이상 의 광 촉매 가 될 수 있 지만 작용 시간 은 24 시간 을 초과 하고 심지어 48 시간 이나 72 시간 에 이 르 면 효율 이 매우 낮다.

그 후에 우 리 는 또 다른 유해 기체의 테스트 를 했다. 예 를 들 어 트 리 페 닐 유해 가스 는 톨루엔, 디 메 틸 벤젠 등 을 포함 하고 악취 의 전형 적 인 대표 이다. 암모니아, 이산 화 황, 황화 수소 등 을 포함 하고 광 촉매 의 재료 에 대해 공업 폐 기 를 제거 하고 냄새 를 제거 하 는 데 비교적 튼튼한 실험 기초 와 실험 데이터 의 기반 을 다 져 주 었 다.세균 에 대해 서도 어느 정도 테스트 를 했 고 효과 도 좋 았 다.

양산 설비 의 구조 가 간단 하고 만들어 진 설비 로 흰 포도상구균, H3N 2 독 감 바이러스 등에 대한 사멸 효율 이 높다.

광 촉매 공기 처리 설비 구조

3. 기 존 UV 살균 기술 비교

자외선 이 부분 에 서 는 자외선 분해 와 자외선 이 오존 을 낳 는 두 가지 반응 이 있다.자외선의 파장 이 짧 을 수록 주파수 가 높 아 지 므 로 광파 자체 가 가 져 오 는 에 너 지 는 더욱 커진다. 이 에 너 지 는 유기물 이나 화합물 또는 세포 자체 의 세포 키 사이 의 에 너 지 를 초과 하면 일정한 광 해 효 과 를 낼 수 있다.

자외선 수은 램프 의 UVC 밴드 는 주로 254 nm 와 185 nm 두 개의 밴드 에 집중 되 는데 수은 광원 은 이 두 개의 피크 수 치 를 비교적 높 은 파장 으로 만 자극 할 수 있 기 때문이다.185 nm 밴드 에 서 는 수은 자외선의 광 해 효과 와 광 생 오존 효과 가 나타 나 므 로 185 nm 자외선 등 을 살균 소독 할 때 광원 자체 파장 의 살균 효율 과 관련 된 광 해 와 광 생 오존 의 영향 이 나타난다.그래서 가끔 씩 185 nm 밴드 의 수은 등 이 광원 살균, 광 분해 살균 인지 광 생 오존 살균 인지 구별 하기 어렵다.

그러나 한 가지 확실한 것 은 파장 이 짧 을 수록 광파 의 에너지 가 커지 고 쇠퇴 효율 이 높 아 지 므 로 장거리 에서 의 역할 능력 도 약 하 다 는 것 이다.

UV 정화 기술 비교

4. UVA LED 광 촉매 시장 응용

UV LED 는 광 촉매 에 커 다란 기술적 우 위 를 가 져 왔 다. 에너지 강도 와 에너지 밀도 에서 이미 한 개의 수량 급 이상 올 랐 고 단위 면적 은 이미 4 - 50 밀리 와트 에 달 했다. 제곱 센티미터 당 아무런 문제 가 없다.

UVA - LED 가 광 촉매 에 가 져 온 기술적 우위

3 세대 반도체 기술 의 저 출력 고 광 전 효율 협 대역 UVA LED 자외선 광 촉매 기술 은 많은 장점 을 가진다.

살균 광 보 와 능력 이 강하 고 내 약 성 이 없 으 며 분해 가 철저 하 며 유독 성 유기물 의 철저한 광 화 는 효율 적 인 분해 가 가능 하 며 효율 이 높 고 수명 이 길 며 유지 가 간단 하고 운영 비용 이 적 으 며 오염 이 없고 무독 하 며 위생 적 이 고 안전 하 며 환경 이 좋 습 니 다.

공정 시장 수요 분석

경험 에 의 하면 우 리 는 깨끗 한 시장 을 민간 용, 상업 용, 의료 용, 공업, 군수 등 몇 개의 큰 업 종 으로 간단하게 나 눌 수 있다.서로 다른 응용 장면 에서 서로 다른 정화 수요 가 있 고 기 존의 해결 방안 과 해결 기술 이 문 제 를 해결 하지 못 하 므 로 여러분 은 자신의 경험 에 따라 참고 하 실 수 있 습 니 다.

전체적으로 보면 3 세대 반도체 재 료 를 바탕 으로 한 자외선 광원 은 전체 광 촉매 기술 에 새로운 변혁 을 가 져 왔 다.예 를 들 어 광원 의 에너지 측면 에서 수량 급 의 향상 을 가 져 왔 고 수명, 환경 안전 성능 은 질 적 인 비약 을 얻 었 으 며 광 촉매 의 연구 와 응용 에 새로운 계 기 를 가 져 왔 다. 친 환경 과 건강, 바이러스 방역 의 거대 산업 시장 을 비 틀 어 올 리 고 낙후 된 재료 와 기술 (수은, 활성탄 등) 을 도태 시 키 는 데 튼튼한 기술 기반 을 다 져 왔 다.

광 촉매 기술 응용

회사 뉴.

회 사 는 완전한 자주 지적 재산권 을 가지 고 신형 친 환경 자 재 를 연구 개발 하고 제조 하 며 신형 친 환경 설 비 를 설계 하고 제조 하 는 첨단 기술 친 환경 기업 을 가지 고 있다.

문답 고리.

1. 오존 농도 에 대한 통제, 각 인용 환경 이 오존 농도 에 대한 기준 은 어 떻 습 니까?

장 호: 국가 표준 인 에서 오존 농도, 자외선 누 출 농도 에 대한 테스트 방법 과 요 구 를 참조 할 수 있다.우리 의 테스트 데이터 에 따 르 면 광 촉매 가 UV 광원 을 사용 할 경우 오존 이 발생 하지 않 는 다.제3자 보고 안 규 테스트 도 검증 이 가능 하 다.

2. 광 촉매 의 소 모 는 어떤 가요? 소모 품 인가요?

장 호: 촉매제 의 특성 은 화학 반응 에 관여 하지 않 고 반응 속도 에 만 영향 을 주 므 로 소모 되 지 않 는 다.그러나 이 과정 에서 많은 촉매제 가 중독 되 거나 효력 을 잃 는 경우 가 많아 사용 현황 과 관련 이 있다.또 어떤 촉매제 들 은 고온 의 고압 에서 사용 되 는데, 이러한 상황 에서 다른 물리 와 화학 이 반응 하여 촉매 성의 특성 을 일 으 킬 수 있다.

3. UVA 강도 가 높 아 지면 광 촉매 효율 이 높 아 질 까?

장 호: UVA 광원 과 촉매제 는 도구 와 노동자 의 관계 로 이해 할 수 있다.UVA LED 와 UV 수은 등 을 단독으로 사용 하면 도구 의 양 이 훨씬 떨어진다.이해 하기 쉽게 예 를 들 어 촉매제 가 노동자 라 고 생각하면 평면 촉매 가 10 명의 노동자 만 있 을 경우 UV 수은 등 을 사용 하면 단위 시간 에 한 개의 도구 만 제공 할 수 있 고 9 명의 노동자 가 공 구 를 사용 하지 않 으 면 일 을 할 수 없다.그러나 UVA 광원 을 사용 하면 단위 시간 에 10 개의 도 구 를 제공 할 수 있 고 10 명의 노동자 가 모두 일 을 할 수 있다.

그러나 광원 의 강도 가 더 높 아 지면 단위 시간 에 100 개의 도 구 를 10 명의 노동자 에 게 줄 수 있 지만 노동자 의 수량 은 제한 되 어 있다.따라서 광원 은 촉매제 에 대해 지나치게 포화 하면 광원 의 출력 이 가 져 오 는 온도 와 수명 의 영향 을 얻 는 것 보다 잃 는 것 이 많다.

촉매제 가 광원 과 일치 해 야 한다. 우선 정량 을 정 해 야 한다. 그 다음 에 정량 을 바탕 으로 효과 적 인 빛 의 방사 면적 하 촉매제 의 양 을 증대 시 키 고 효과 적 인 면적 하 방사 의 균일 도와 살 의 강 도 를 높 여야 한다. 이것 은 상부 상조 하 는 것 이다.

4. UVA LED 는 의료 미용 분야 에 많이 쓰 이 는데 UVC LED 는 멸 균 에 가장 좋 은 파장 은 얼마 입 니까?지금 LED 패키지 254 nm 까지 가능 한 가요?

장 호: UVA LED 가 현재 가장 널리 응용 되 고 있 는 시장 은 광 경화 이다. 뷰 티 시장 과 관련 된 것 은 네 일 랜 턴 이 고, 그 다음은 지폐 검사 공장 이다.살균 의 가장 좋 은 파장 은 260 nm 에서 275 nm 사이 이다.254 nm 라 는 말 이 나 오 는 이 유 는 수은 광원 이 자극 하 는 UVC 밴드 의 피크 수 치 는 254 nm 에 불과 하지만 254 nm 가 최고 라 는 것 은 아니다.

5. 오존 은 독 을 없 애 는 효과 가 좋 습 니까? 아니면 UV 는 독 을 없 애 는 효과 가 좋 습 니까?

장 호: 정량 의 효과 로 볼 때 이들 의 차 이 는 그리 크 지 않 지만 실제 사용 할 때 이 두 가지 특성 과 관계 가 있다.UV 살균 은 얼굴 을 비 추 는 데 만 유용 합 니 다.살균 을 하려 면 빛 이 어디 까지 비 춰 야 합 니 다.오존의 특성 은 전체 공간 을 가득 채 워 서 모두 없 앨 수 있다 는 것 이다.오존 은 장점 이 있 지만 상기 호흡 기 에 대한 자극 이 매우 강하 고 암 으로 변 하기 쉬 우 며 오존 은 국가 에서 규정 한 다른 오염 물질 중 하나 로 이 로 움 과 폐단 이 있 으 므 로 사용 할 때 반드시 공간 을 폐쇄 해 야 한다.

6. 신 관 폐렴 은 에 어로 졸 을 통 해 전파 되 는데, 광 촉매 가 예방 효과 가 있 는가?

장 호: 광 촉매 가 에 어로 졸 에 효과 가 있다 고 직접적 으로 말 하면 안 돼.기체 상태의 과립 물 은 먼지 를 포함 하고 입자 크기 가 2.5 미크론 보다 작 으 면 공기 중 에 쉽게 떠 오른다. 미세 먼지 가 고체 먼지 일 경우 간단 하고 미세 먼지 일 뿐이다.그러나 포름알데히드 등 은 입자 가 작은 상태 에서 공기 중의 먼지 나 물 분자 와 결합 하면 에 어로 졸 이 형성 되 어 공 기 를 통 해 사방 으로 퍼 지기 쉽다.

광 촉매 정화 기의 원 리 는 간단 하 다. 대 풍 량 의 순환 을 통 해 공 기 를 촉매제 에 주동 적 으로 접촉 시 키 고 촉매 작용 을 통 해 분해 작용 을 한다. 공기 중 포름알데히드 가 있 으 면 에 어로 졸 에 세균 이나 바이러스 성분 이 함 유 돼 폐쇄 된 환경 에서 에 어로 졸 의 농 도 를 낮 출 수 있 으 나 100% 제거 가 불가능 하 다.

둘 째 는 에 어로 졸 에 함 유 된 세균 과 바이러스 의 농 도 는 제한 되 어 있다.인체 가 감 염 된 후 에는 일정한 한도 에 도달 해 야 일정한 체급 이 전염 효 과 를 볼 수 있다.광 촉매 기술 을 사용 하면 동적 균형 과정 에서 공기 중의 에 어로 졸 을 비교적 낮은 수준 에 이 르 게 하고 변 형 된 오염 가능성 을 낮 출 수 있다.

7. UVA 의 광 촉매 조사 에 의 한 수산기 유리기 의 유효 거 리 는 얼마 이 며, 30 입방미터 창고 시험 을 해 본 적 이 있 는가? 더 멀리 떨 어 지면 살균 효과 가 있 을 까?

장 호: 히 드 록 시 자유 기 는 광 촉매 분해 공기 중 수분 이 생기 는 것 으로 공기 중 에 히 드 록 시 자유 기 는 촉매제 표면 에서 벗 어 나 지 못 한다.수산기 유리기 의 정량 은 현재 할 수 있 는 방법 이 있다.

실제로 가스 크로마토그래피 테스트 를 할 때 에 어 크로마토그래피 에 들 어 가 는 기체 표준 습도 가 0% 이다.광 촉매 가 히 드 록 시 자유 기 처럼 좋 은 산화 효 과 를 낼 필 요 는 없 는 것 으로 나 타 났 다. 전자 구멍 의 산화 효과 가 높 지만 전자 구멍 의 정량 측정 산화 효 과 는 현재 로 서 는 어떤 수단 도 할 수 없다.

우리 의 경험 은 바람 을 바 꾸 는 효율 이 높 아 지면 단위 시간 내 에 광 촉매 재 료 를 통 해 가스 의 양 이 많아 지고 효 과 를 높 일 수 있다 는 것 이다.그러나 히 드 록 시 기 를 통 해 스스로 살균 하려 면 히 드 록 시 기 는 오존 보다 산화 능력 이 높 아 사람 을 다치게 할 수 있 기 때문에 이론 과 실천 이 불가능 하 다.히 드 록 시 기 는 공기 중 촉매제 에서 벗 어 나 지 않 고 물 속 에서 떠 날 수 있 지만 생존 하 는 시간 은 매우 짧다.

8. 광 촉매 사용 에 따라 효능 이 감소 하 는 지 판단 하 는 방법 은?

장 호: 실제 경험 과 노후 설비 상황 을 보면 시간 이 지나 면 쇠퇴 할 수 있다.실험실 의 조건 하에 서 는 실험 창고 의 공기 성분 이 깨끗 하고 순결 하 다 는 것 을 보증 할 수 있 으 나, 실제 응용 장소 가 매우 복잡 하고, 공기 중 에는 수분, 세균, 자연 균, 바이러스, 포름알데히드 등 상호 영향 요소 가 많아 배제 하기 어렵다.

종합 적 으로 보면 광 촉매 효율 에 영향 을 주 는 주요 요인 중 하 나 는 광원 의 광 노화 이다. 만약 에 주동 적 으로 전 기 를 낮 춘 후에 광원 의 과포화 상태 에서 불 포화 상태 로 떨 어 지면 광 촉매 효율 이 떨어진다.둘째, 실제 사용 중 에 미세 먼지 보 호 를 하지 않 으 면 시간 이 지나 면 촉매제 표면 이 고배 수 (500 - 700 배) 현미경 에서 먼지 를 볼 수 있 고 촉매제 표면 을 심각하게 막 아 촉매제 변색 까지 일 으 켜 효율 에 영향 을 줄 수 있다.

2 년 정도 의 노후 설비 현황 을 보면, 새로운 설 비 는 포름알데히드 분해 효율 이 92% ~ 95% 사이 이 고, 1 년 사용 후 재 측정 효 과 는 80% 이상 에 이 를 수 있다.(방송 내용 에 따라 문자 편집 정리, 약간 삭제)