[STEM Sir教路] 光觸媒能抗菌抗毒？
武漢新型冠狀病毒肆虐，全港的市民都提高警覺，醫生口罩和酒精搓手液都短缺，如何能夠做好預防措施，避免感染病毒呢？空氣清新機又能有助殺菌消毒嗎？病毒有機會在洗手間透過糞便播播，有些洗手間早已使用加入了光觸媒塗層的牆磚或地磚，只是利用光就能夠替洗手間進行消毒殺菌，究竟又是如何辨到呢？
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光觸媒是什麼來？
市面上有很多產品都加入了光觸媒的成份，例如：光觸媒磁磚、光觸媒口罩、光觸媒抗菌抗病毒噴霧及光觸媒除菌空氣淨化機等。
有關光觸媒產品的資訊可參閱以下資料：
光觸媒是一種光催化劑 (Photocatalyst) ，能夠加速光化學反應，這個現象稱為光催化 (Photocatalysis)，它能夠靠光的能量來進行消毒及殺菌，所以光觸媒既環保又實用，常用作光觸媒的材料是二氧化鈦。
二氧化鈦 (Titanium dioxide)，化學式為TiO2，又稱為「鈦白粉」，它的分子大小是屬於奈米級的細小，當遇上紫外線就能進行消毒及殺菌，學生們常用的修正液及修正帶，都是利用二氧化鈦製造出來的。
光觸媒的消毒及殺菌原理
當光觸媒遇到紫外光所產生的「電子 (e-)」會令空氣中的「氧氣 (O2)」變成帶有 活性酸素 (‧O2)，光觸媒遇到紫外光的同時所產生的「電子空穴 (h+)」會令空氣中的「水 (H2O)」變成帶有 活性酸素 (‧OH)，活性酸素 (‧O2)與活性酸素 (‧OH)結合，形成「活性氧簇 (‧O2‧OH)」，這個活性氧簇 (‧O2‧OH)能夠把有機物質分解成二氧化碳及水，而且還會破壞細菌的質膜。
外國有環境科學中心利用A型流感病毒，並參考「精細陶瓷——光觸媒材料的抗病毒性試驗方法 – 使用噬菌體QB方法」的測試程序進行測試，發現沒有進行光觸媒加工的物料經過紫外光燈照射後，證明紫外光能夠消滅試碟上部分數量的病毒。
但進行光觸媒加工的物料經過紫外光燈照射後，能夠消滅試碟上大部分數量的病毒，可見加入了光觸媒物料的物件有助加快消滅病毒。
光觸媒塗層的其他特性
光觸媒塗層是屬親水性，能夠把空氣中的水份在表面形成水膜，防止靜電產生，灰塵與髒污就無能黏附在光觸媒塗層的表面，有阻隔灰塵與髒污的能力。
但在沒有加入光觸媒的一般塗層表面會容易產生靜電，灰塵與髒污吸附在塗層表面，而加入了光觸媒塗層的表面除了有消毒及殺菌功能外，還能夠進行自我清潔。
加入抗菌金屬加強消毒殺菌功能
要把光觸媒加在基材的表面上，大多數的方法會把光觸媒混入在溶劑或黏合劑裏使用，這樣光觸媒會被溶劑覆蓋，令光觸媒所產生反應會減少。
日本人利用「溶射」技術混合了抗菌金屬連同光觸媒衝擊基材表面，就能夠把大量光觸媒覆蓋基礎材料並緊密連接起來，故此沒有需要使用溶劑就能製造高密度光觸媒的薄膜，大幅提升光觸媒反應。
另外，加入了抗菌金屬更能加強遊離金屬離子引起細菌內酵素鈍化，引致細胞死亡。同時，抗菌金屬混合光觸媒後，不但能擴大接觸紫外光吸收的表面面積，還能在室內可視光線中都能夠發揮效果，令產品能在日光燈的環境下都能進行光觸媒反應。
若果把光觸媒用在空氣淨化機的濾芯上，濾芯的面積愈大，光觸媒反應會愈多愈快，殺菌消毒的能力和速度也大大增加。
認識了光觸媒反應後，在選擇有關的產品時，就可以知道如何更有效地發揮其消毒殺菌的效能。
內容提供：STEM Sir
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