可見光應答

可見光應答

2000年ARC-FLASH光觸媒首度突破光觸媒僅能與紫外光反應的侷限，研發出「可見光應答型」的光觸媒，不僅可與波長300~400nm之間的紫外光作用，也可以與波長400~800nm的可見光反應，正式開啟了可見光應答型光觸媒的時代。在過去，光觸媒僅能與紫外光反應，應用大受侷限，在室內等欠缺此種光源的環境中，還必須加裝紫外光燈管才能激發光觸媒。自從第四代ARC-FLASH光觸媒問世之後，即使在欠缺自然採光的室內或夜間，也可以利用可見光（日光燈或燈泡）來作用，應用範圍大幅增加，也去除了增添照明設備的成本。

可見光應答的光觸媒，一直是光觸媒研究的尖端項目，就一個需要光激發的產品而言，能不用光就可以作用，當然是最夢幻的目標，但就像汽車要加油，家電產品要插電一樣，光觸媒也需要光來做為產生效果的動力來源，因此儘管市場上不斷的有某種不用光就可以發揮觸媒功效的產品，但事實上那都只是紙上談兵，或者說是幻想中的產物。 如何讓光觸媒的可見光應答，能夠更進一步，讓光的應答範圍更廣，讓應答後光觸媒效能更高，才是更實際的研

一般光觸媒需要什麼樣的光？

光觸媒的反應材是二氧化鈦，而二氧化鈦是一種半導體，而銳鈦礦結晶的 n 型半導體二氧化鈦的能量距為 3.2eV 。 依據以下的公式，可以能量距來換算所須光能的波長： 能量距（ eV ）＝ 普朗克常數 X 光速 ／ 波長（ nm ）＝ 1240 ／波長（ nm ） 簡單的代數計算，可得出波長為 387.5nm 這個數質，也就是說，以二氧化鈦的型態，要讓電子從價電帶躍遷至導電帶，最適當的能量為 388nm 波長左右的紫外光。是以一般的光觸媒，是需要紫外光才能激發其產生氧化還原反應，達到殺菌、脫臭等目的的。

認識紫外光

紫外光的波長座落在 100nm 到 400nm 的範圍中，是人眼所看不到的光，這樣的光能量比我們看得到的光強，波長越短的紫外光能量就越強。一般來說，在陽光中的紫外光，含量約在 3~5% 左右，若要單獨濾出 380nm 左右的紫外光，那含量當然就更低了，可能不到 3% 。 因此，在陰天或室內，紫外光的含量都是很低的，而如果採光不足的室內，那就更是幾乎沒有紫外光了，更不用說一般光觸媒僅能與 380nm 左右的紫外光作用，僅是上述光源中的更少一部份，這也是為什麼一般的光觸媒運用在室內塗佈，都幾乎等於無效的原因。而為了解決這個問題，大多數的光觸媒都運用在產品上 ( 如電風扇、冷氣等 ) ，再加上了紫外線燈管，以人造的光源來解決光應答的問題，但相對的，這樣的運用，光觸媒的作用面積變小了，作用也就不大。 而 ARC-FLASH 光觸媒的可見光應答的特性，突破了這個限制， 從300nm~400nm的紫外光及400nm~800nm的可見光都是可作用的範圍 ，在室內也可以產生效果，作用面積又大，當然效果也就十分強大。

以下是紫外光在各種情況下的照度：

資料來源：工研院化工所‧東京大學橋本和仁教授口述

紫外光對人體有害嗎？

紫外光的波長從 100nm~400nm ，波長越短，能量也就越強，對人體的傷害也就越大。依據『國際光照委員會』訂定的標準，可將紫外光分成三個等級： 一般光觸媒所需的 380nm 左右的紫外光，是在 UV-A 的範圍，並且更接近可見光，對人是不會有什麼傷害的，如果要以人造光源來說，常見的這種燈管有兩種：一是補蚊燈用的燈，波長約在 365nm 左右；一是俗稱黑燈管，在舞廳常看到的黑紫色的燈，波長也在 365nm 左右，都可以讓光觸媒發揮很好的效果，也不會對人體有影響。

還有另一種紫外燈管，一般運用在醫療院所的消毒，燈管是透明的，波長約在 254nm 左右，屬於 UV-C ，對人體傷害很大，只要照射數分鐘就會曬傷，照多了會有癌症發生的可能。這樣的光本身就可以殺菌，但僅在燈管前後 70 公分的範圍，且這種光無法讓光觸媒產生作用。

紫外線消毒燈

所以當提到光觸媒需要紫外光時，一般人都會有兩種反應，一是說紫外光對人體有傷害，一是說紫外光本來就可以殺菌，這兩種說法都只對了一半，因為他們說的都是 254nm 左右 UV-C 等級的紫外光，而這種光對光觸媒來說，離有效範圍太遠了，無法讓光觸媒作用，而真正可以讓光觸媒作用的紫外光，是 380nm 左右的光，對人體是無害的，光本身也無法殺菌。

ARC-FLASH 光觸媒的可見光應答

ARC-FLASH 光觸媒是全球少見的可見光應答型光觸媒，除了在紫外光下可發揮效果外，在可見光下也可以產生作用，只是效能會隨著波長變長而降低。波長是連續的，陽光中就各種波長的光都有，從 300nm 的紫外光到 800nm 以後的紅外線都有，所以可以讓 ARC-FLASH 光觸媒發揮很好的作用，而一般日光燈也是連續波長，從 400nm~800nm 的光都有，也可以讓 ARC-FLASH 光觸媒發揮不錯的效果，若只是燈泡，發出的黃光波長約在 600nm 左右，效能雖然稍差，但若用在室內塗佈及織品加工等方面，因為面積大反應時間常，還是會有很明顯的功效。