電氣石粉作為一種天然負(fù)離子發(fā)生器,具有兩個(gè)重要特性,即熱電性和壓電性,它在一定條件下,產(chǎn)生熱電效應(yīng)和壓電效壓電效應(yīng)是指某些晶體在壓力作用下兩端表面間出現(xiàn)電熱差的現(xiàn)象,基于以上兩種效應(yīng)的存在,當(dāng)溫度和壓力有變化時(shí)(即使是微小的變化,也能引起電氣石晶體之間電熱差和電壓差,這種靜電電壓差可以高達(dá)1.0×106eV,使鄰近的空氣分子電離轉(zhuǎn)化為空氣負(fù)離子。目前人們普遍認(rèn)Fe元素的二價(jià)和三價(jià)離子的存在以及Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化作用負(fù)離子產(chǎn)生的基本條件是需要外界的能量激勵(lì)條件,這些激勵(lì)條件目前主要有放射
γ射線)、自然光(含紫外線、紅外線)、熱、機(jī)械摩擦等。這些能量作用于負(fù)離子材料
產(chǎn)生逃逸的自由電荷。表面的自由電荷積聚,使周圍大氣成分中的O、N2、CO2、H2O等分子產(chǎn)生極化反應(yīng),放出的e-與O2、CO2、H2O反應(yīng)。
O2 +e -→O2-
O2-(H2O)nO-2+CO2+nH2 →O CO-4(H2O)n
上述反應(yīng)過程中生成的 O2-、O-2(H2O)、CO-4(H2O)n等離子形態(tài),即為空氣負(fù)離子。大氣中空氣負(fù)離子在時(shí)刻不停地產(chǎn)生,
負(fù)離子材料所產(chǎn)生的活性氧(·O2ˉ) 的氧化能約為120Kcal/mol
各種有機(jī)物化學(xué)鍵的氧化鍵能如下表
化學(xué)鍵
|
·OH
|
O2 ˉ
|
C-C鍵
|
C-H鍵
|
C-N鍵
|
C-O鍵
|
H-O鍵
|
N-H鍵
|
氧化能
(kcal/mol)
|
240
|
120
|
83
|
99
|
73
|
84
|
111
|
93
|
氫氧自由基(·OH)和活性氧(·O2ˉ)具備的氧化能遠(yuǎn)高于有機(jī)分子(甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨等VOC)內(nèi)部的鍵能,故能徹底氧化分解甲醛苯等有害氣體,另外氫氧自由基(·OH)和活性氧(·O2ˉ)對(duì)細(xì)菌病毒還具備極強(qiáng)殺滅作用
分解甲醛反應(yīng)式:HCHO+·OH→H2O+ CO2
因?yàn)樨?fù)離子材料都只是作為中介反應(yīng)的催化劑,其自身不被反應(yīng)掉,故“光催化綜合治理技術(shù)”能持久有效地清除甲醛等有害氣體。 |