光触媒（锐钛矿型二氧化钛微纳米颗粒）能够起到分解甲醛的作用，是因为光触媒一经光照，二氧化钛的电子便会从价电带跃迁至导电带（图1），在光触媒表面形成电子（e-）电洞（h+）对，带负电的电子与氧结合产生负氧离子（O2-），最终通过和空气中的水（H2O）或者氢自由基（H+）等结合形成氢氧自由基（·OH）；带正电的电洞与水结合产氢氧自由基（·OH），这两者在化学上都是极不稳定的物质，当有机物质（碳氢化合物）接触到光触媒表面时，便会分别和负氧离子及氢氧自由基结合，并最终被氧化成二氧化碳（CO2）和水（H2O）。

这一连串的反应，化学上称为「氧化还原反应」。

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图1 二氧化钛光触媒光照作用原理

二、负离子瓷砖分解甲醛的原理

负离子瓷砖，其能够产生负离子的原因要从压电效应，也称为交电效应说起。

压电陶瓷的两端受压时，会呈现带有不同电荷的反应（图3），如果将压透明电陶瓷研磨成超细颗粒（小于1微米）后，在瓷砖生产过程的淋釉环节中，将超细压电材料和釉料混合均匀后，淋在瓷砖的表面，利用烧制瓷砖过程中的高温，将压电材料颗粒分散固定在瓷砖表面（图4），同时，通过调节膨胀系数，使得压电材料的热膨胀系数略小于瓷砖表面釉料的膨胀系数，这样，在瓷砖烧成后，压电材料受到一个自然的压力，在受压条件下，其会在压电陶瓷颗粒的两端形成一个微型的电场，该微型电场能够电离靠近陶瓷表面的物质，使其产生正负离子。

图2 透明压电石英

图3 压电陶瓷

图4 压电型负离子瓷砖原理

由于，地球的电位是一个零电位点，相当于电源的负极，电离过程中产生的正电荷，最终因为瓷砖接地而被中和（或导走），负电荷被排斥进入空气中，负电荷进入空气中后，很容易被空气中的氧气所俘获，从而形成负氧离子（图5）。正是该负氧离子，和空气中的水（H2O）或者氢自由基（H+）等结合形成氢氧自由基（·OH），从而能够有效的将甲醛等有害气体氧化成二氧化碳（CO2）和水（H2O）。

图5 负离子瓷砖电离靠近表面的物质及产生的电子被俘获最终形成空气负离子团过程

从以上的分析可以明确的看出，负离子瓷砖分解甲醛的本质是能够通过电离靠近的物质，产生电子而实现，其分解甲醛的原理和光触媒分解甲醛的原理基本上是一致的，但是相对于光触媒，负离子瓷砖能够在有光和无光的情况下均发挥作用，而光触媒离开了光照就不能够产生电子逸出，光触媒由于量少（实际使用过程中，每平方米才几克有效物质含量），且在空气中易于受到其他物质包覆而失效（电子和光子的穿透能力差），因此，采用负离子陶瓷能够长效的起到分解甲醛的作用，其效果应该优于光触媒。

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同时，由于负离子能够中和空气中雾霾粒子（PM2.5）所带正电荷，使其易于絮团沉降，从而起到净化空气的效果；负离子的氧化性，能够起到分解甲醛等有机挥发气体的作用，使您家居环境更加安全；负离子还具有抗菌、抗霉的作用，真正起到保护全家健康的作用；负离子还在稳定血压、调节睡眠、促进儿童脑部发育、治疗慢性病等方面有明显的作用。可以说，选择真正的负离子陶瓷，就是选择了“健康家居”。

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