石墨烯是一种有很潜力的新材料。

石墨烯就像是一张只有一个原子厚的碳纸，它很薄很轻，但是又很坚硬很强，而且可以让电和光很快地通过。它可以做成各种形状和大小，用来制造更好的电子器件、太阳能电池、催化剂等等。

光触媒是一种有很多用途的技术。

光触媒技术就像是用光来做魔法，它可以让一些特殊的材料发生变化，从而改变其他物质的性质。比如，它可以用光来分解水，产生氢气和氧气，这样就可以用氢气来做清洁能源。它也可以用光来分解空气中或水中的有害物质，从而净化环境。

本文将为详细你介绍将这两者结合的石墨烯光触媒（石墨烯/TiO2）技术，在空气治理领域会发挥出什么样的神奇效果。

石墨烯光触媒空气治理原理

治理对象及技术专利

挥发性有机污染物（Volatitle Organic Compounds，简称 VOCs）的种类繁多复杂，包括酯类、醛类、酮类、卤代烃和芳香烃等。由于光催化氧化工艺具备强氧化性能、能耗低、投资运行费用低、无二次污染等特点，近年来在 VOCs 治理领域的应用较多。

石墨烯具有超大的比表面积和优异的导电性；将石墨烯与 TiO2 制成复合催化材料，可大大提升光的催化性能，广州埃米石墨烯科技有限公司成功研发了石墨烯/TiO2复合催化剂，授权专利201710470915.2，并已转化为终端产品。

光催化氧化技术原理

采用波段为 254 和 185 nm 的复合紫外光源作用于污染物，波段为 185 nm 紫外光直接激发空气中 O2 为O2-，利用 O2- 强氧化性能将有机污染物氧化分解成 CO2 和 H2O；波段为 254 nm 紫外光主要作用是激发光催化板表面的纳米 TiO2 等催化剂，使催化剂表面电子跃进光生电子和空穴，产生一系列复合反应，主要生成具有极强氧化能力的羟基自由基（·OH），羟基自由基氧化电位为 2.85 eV，氧化性极强，可破坏各种有机物化学键。光触媒也有自身缺点，由于光生电子和空穴极不稳定，易在TiO2 粒子内部或表面发生复合，降低了催化剂活性或使催化剂失活，从而降低其氧化性能。

石墨烯光催化作用机理

1、产生更多强活性基团攻击有害物质：利用高效的电子迁移率促进电子空穴的有效分离，抑制光生电子和空穴在 TiO2 粒子内部或表面发生复合。

2、石墨烯超高比表面积和强大吸附性能：把有害物质吸附到石墨烯与TiO2的结合位点，富集的高浓度有利于后续分解反应的动力学，加快有害物质的催化分解。

3、降低二氧化钛响应能级：二氧化钛响应激活波段由紫外区拓展至可见光区，提升光能利用效率。

石墨烯光触媒扫描电镜图SEM

石墨烯光触媒应用领域：

广州埃米石墨烯科技有限公司开发的石墨烯/TiO2适用于工业 VOCs降解，农村污水、养殖废水有机物降解，室内空气治理等领域，并已转化应用于实际工程案例中。

石墨烯光触媒的应用

室内空气治理

石墨烯光触媒制备的水溶液，均匀喷涂于室内墙面、天花板、浅色家具（外表面）、窗帘、地毯和汽车内饰物等，在物体表面形成纳米分子催化膜，锁定分解甲醛、苯类、TVOC分子，普通日光灯就有很强的激发作用，同时具备杀菌抗病毒能力。12年家装治理经验，已为5000多家客户保驾护航。

执行企标：Q/GZAG019-2021，室内甲醛治理服务规范

户外空气治理

石墨烯喷涂于停车场、跑道、城市道路、建筑外墙、工业园等领域，综合治理户外污染气体，可有效降低VOCS、Nox、HC、臭氧等关键指标。工程累积涂覆面积约40万m²。

执行企标：Q/GZAG025-2022，户外光触媒治理服务规范

工业废气治理

广州埃米石墨烯科技有限公司与下游公司合作开发，将石墨烯光触媒负载于滤网表面，制备成废气治理模组，作为活性炭、紫外灯的迭代品，不产生危废、无重金属污染，整机净化性能提升约20%。石墨烯光触媒在光波催化下，能彻底分解VOCs，此设备同时集成在线检测功能，已在喷漆房大规模使用。

授权专利CN202111287546.6

石墨烯生态水网

石墨烯复合材料负载于基网，通过光催化氧化反应，分解水体中有毒的有机物，转化成利于微生物和水生植物生长的小分子;快速响应之后，引导重建水体微生物和藻类的生态循环恢复;在微生物和植物协同作用下，快速降解水体中的COD、氨氮、总磷。从而达到水体净化及生态系统修复的功效。适用于静态水域的养殖废水、景观水、河涌治理。

授权专利：

CN201920983226.6
CN201920651925.0
CN201821823675.6
CN202010085840.8

执行企标：Q/GZAG001-2021，石墨烯水生态网及其工程应用标准