【抗疫神器】光觸媒有效殺死冠狀病毒? 研究指要有足夠光源兼曬足6小時

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早前推出備有「光觸媒」技術的空氣淨化噴霧,獲國際認證可分解99.99%細菌病毒和其他室內空氣污染物。
近日,不少光觸媒產品於市面大賣,在武漢肺炎爆發的情況下,是否真有抗疫之效?今日我們一同來分析光觸媒的理論與概念。

光觸媒(Photocatalyst)是一種利用光能進行催化(Catalysis)的觸媒。這類光觸媒多為半導體結晶材料,受紫外線照射後,材料中的電子會被抽出,剩下自由電子,以及具氧化能力的正電洞對(electron-hole pairs)。當正電洞對遇上空氣中的水氣等外來物質時,遂透過光化學反應(Photolysis)搶走水氣(H2O)之電子,令水氣變成極為不安定的氫氧自由基(Hydroxyl Radical.OH)。而當自由基遇到外來附着在接觸面的有機物如細菌時,便會搶走其電子以使自身穩定。此過程稱作氧化(Oxidation),當有機物氧化後將化為水和二氧化碳,變得無害,並消散在空氣中。

事實上,光觸媒並非新鮮事物,科學界在過去的十幾、二十年,一直有研究運用光觸媒淨化食水,以及家居、醫院的接觸面和空氣,並消毒殺菌。然而這項技術雖值得期待,但現實仍有不少限制。

光觸媒須要靠強光啟動

現實中人們所採用的光觸媒有許多種,當中以氧化鋅、二氧化鈦和二氧化錫為最常被研究的對象。

首先,充足的光線是觸發光觸媒反應的基本條件,陽光照射到地面的近紫外線足夠啟動光觸媒之化學反應。但若在室內,特別是香港和台灣的住宅、辦公室和醫院等等,則多依賴照明用的燈泡;此時燈泡的近紫外線照度過低,難以令光觸媒產生反應。因此,確保持續適合的光源照射光觸媒,便成為一切關鍵成敗的重大關卡。

能殺滅多種細菌及個別病毒

現有的光觸媒文獻,多聚焦其殺菌功效,對於消滅病毒的研究少之又少。在殺菌方面,不同的研究選用了不同的光觸媒材料,如二氧化鈦和二氧化錫,其個別結果都發現,光觸媒能有效殺死多種細菌和個別病毒,包括乙型肝炎病毒、甲型流感病毒、諾如病毒與沙士冠狀病毒等等。

那光觸媒不就是完美的防疫神器嗎?可惜的是,研究沙士冠狀病毒與光觸媒的團體指出,研究用的鈦金屬光觸媒過濾網(Photocatalytic Titanium Apatite Filter, PTAF),須6小時才成功滅活99.9%的沙士冠狀病毒。

現今大部份市售產品,多藉由塗層或噴霧形式為接觸面添加光觸媒,但武漢肺炎的傳染性極高,只要雙手一碰帶有病毒的接觸面,再行觸摸眼口鼻等位置便足以感染。光觸媒須等待6小時才能滅活冠狀病毒,其個性溫和且須時過長的特性,造成光觸媒似乎並非對抗武漢肺炎的最佳選擇。

不過,光觸媒雖未必是抵禦武漢肺炎的一帖良方,但無疑仍是一項值得引頸期盼的嶄新科技,未來或許還有更多樣化的實務應用。

製作:果籽

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