1. Nguyên lý cơ bản của quang xúc tác
Cốt lõi của bộ lọc quang xúc tác nằm trong chất xúc tác quang mà nó sử dụng, thường là titan dioxide (TiO₂). Khi ánh sáng chiếu vào các chất xúc tác này, chúng sẽ hấp thụ năng lượng ánh sáng, kích thích hình thành các cặp electron và lỗ trống. Những electron và lỗ trống này có thể phản ứng với độ ẩm và oxy trong không khí để tạo ra các chất oxy hóa mạnh (như gốc hydroxyl). Những chất oxy hóa này có khả năng oxy hóa mạnh mẽ và có thể phản ứng với các chất ô nhiễm hữu cơ, phân hủy chúng thành các chất đơn giản, vô hại như nước và carbon dioxide. Quá trình này không chỉ làm giảm nồng độ khí độc hại mà còn giảm đáng kể tác động tiêu cực đến môi trường. Phản ứng quang xúc tác là một quá trình tự điều khiển. Khi đèn tiếp tục sáng, bộ lọc có thể tiếp tục hoạt động, mang lại hiệu quả lọc không khí lâu dài.
2. Loại bỏ khí độc hại
Ưu điểm đáng kể của bộ lọc xúc tác quang là khả năng loại bỏ nhiều loại khí độc hại trong không khí, đặc biệt là các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC). Các VOC này thường có trong các vật liệu trang trí, chất tẩy rửa, sơn,… trong đời sống hàng ngày. Tiếp xúc lâu dài có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe, chẳng hạn như đau đầu, khó thở và phản ứng dị ứng. Bộ lọc quang xúc tác có thể chuyển đổi các khí hữu cơ này thành các chất vô hại thông qua các phản ứng quang xúc tác. Nghiên cứu cho thấy bộ lọc xúc tác quang có thể loại bỏ hiệu quả formaldehyde, benzen, amoniac và các chất có hại khác. Hiệu quả xử lý của nó có thể làm giảm đáng kể nồng độ của các khí độc hại này trong một khoảng thời gian ngắn và cải thiện chất lượng không khí trong nhà. Môi trường sử dụng bộ lọc xúc tác quang, dù là ở nhà, văn phòng hay địa điểm thương mại, đều có thể tận hưởng không khí trong lành hơn và giảm thiểu rủi ro sức khỏe do ô nhiễm trong nhà gây ra.
3. Tiêu diệt vi khuẩn và virus
Phin lọc quang xúc tác còn có khả năng khử trùng, khử trùng mạnh mẽ trong thanh lọc không khí. Phản ứng quang xúc tác không chỉ có thể phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ mà còn tiêu diệt vi khuẩn và vi rút trong không khí một cách hiệu quả. Điều này là do các chất oxy hóa mạnh như gốc hydroxyl và hydro peroxide có thể làm hỏng thành tế bào của vi khuẩn và cấu trúc của virus, khiến chúng mất hoạt động. Đặc biệt trong những môi trường có nguy cơ cao như nơi công cộng, bệnh viện và phòng thí nghiệm, việc sử dụng bộ lọc xúc tác quang có thể làm giảm nguy cơ lây nhiễm một cách hiệu quả và bảo vệ sức khỏe con người. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bộ lọc quang xúc tác có hiệu quả trong việc làm giảm nồng độ mầm bệnh trong không khí, giúp ngăn ngừa sự lây lan của các bệnh truyền nhiễm như cúm. Ngoài ra, tác dụng sát trùng này còn làm tăng niềm tin của con người vào môi trường, khiến họ cảm thấy an toàn và thoải mái hơn trong những không gian này.
4. Giảm mùi hôi
Bộ lọc xúc tác quang có thể loại bỏ mùi hôi trong không khí một cách hiệu quả và làm cho môi trường trong nhà trong lành hơn. Nhiều mùi bắt nguồn từ sự phân hủy của các vật liệu hữu cơ, chẳng hạn như thuốc lá, thức ăn nhà bếp, mùi vật nuôi, v.v. Những mùi này không chỉ ảnh hưởng đến sự thoải mái của con người mà còn có thể che giấu những vấn đề ô nhiễm không khí nghiêm trọng hơn. Bộ lọc quang xúc tác có thể nhanh chóng phân hủy các phân tử mùi này thông qua các phản ứng quang xúc tác và chuyển chúng thành nước không mùi và carbon dioxide. Phương pháp loại bỏ nhanh chóng và hiệu quả này giúp môi trường trong nhà luôn trong lành. Ngoài ra, việc sử dụng kết hợp bộ lọc than hoạt tính và bộ lọc xúc tác quang có thể nâng cao hiệu quả khử mùi. Nhiều ngôi nhà và không gian thương mại đang bắt đầu áp dụng công nghệ lọc xúc tác quang để tạo ra một không gian dễ chịu hơn và nâng cao trải nghiệm sống và làm việc.
5. Kết hợp với các công nghệ khác để nâng cao hiệu quả
Ưu điểm của bộ lọc xúc tác quang không chỉ thể hiện ở hiệu quả cao khi sử dụng riêng lẻ mà còn có thể kết hợp với các công nghệ lọc không khí khác để tạo thành giải pháp lọc không khí tổng hợp. Các kết hợp phổ biến bao gồm sử dụng kết hợp với bộ lọc HEPA và bộ lọc than hoạt tính. Bộ lọc HEPA có thể thu giữ hiệu quả các hạt nhỏ trong không khí, chẳng hạn như bụi, phấn hoa và khói, trong khi bộ lọc than hoạt tính tập trung vào việc loại bỏ khí và mùi độc hại. Bằng cách kết hợp các bộ lọc xúc tác quang với các công nghệ này, có thể đạt được hiệu quả lọc không khí toàn diện hơn, loại bỏ các hạt, khí và vi khuẩn trong không khí. Giải pháp lọc không khí tổng hợp này đặc biệt phù hợp cho gia đình, văn phòng và khu công nghiệp, đồng thời có thể cải thiện hiệu quả chất lượng không khí tổng thể và tạo ra một môi trường trong lành.
6. Khả năng tự làm sạch
Bộ lọc quang xúc tác có khả năng tự làm sạch, đây cũng là một lợi thế lớn. Do phản ứng quang xúc tác có thể phân hủy các chất ô nhiễm bám trên bề mặt bộ lọc nên bộ lọc sẽ tiếp tục tự làm sạch trong quá trình sử dụng và duy trì hiệu suất làm việc cao. Khả năng tự làm sạch này có nghĩa là người dùng không cần phải thường xuyên thay thế hoặc làm sạch bộ lọc trong quá trình sử dụng hàng ngày, điều này giúp giảm tương đối chi phí bảo trì và khối lượng công việc. Đặc tính này làm cho bộ lọc quang xúc tác bền hơn và tiết kiệm hơn. Đối với các thiết bị lọc không khí cần hoạt động lâu dài, khả năng tự làm sạch của bộ lọc xúc tác quang có thể giảm bớt rắc rối khi bảo trì thủ công mà vẫn đảm bảo thiết bị luôn ở trạng thái hoạt động tối ưu. Người dùng chỉ cần thường xuyên kiểm tra trạng thái làm việc của thiết bị để tận hưởng hiệu quả lọc không khí liên tục và ổn định.
7. Thân thiện với môi trường
Bộ lọc quang xúc tác được nhiều người coi là giải pháp lọc không khí thân thiện với môi trường. Không cần thêm thuốc thử hóa học trong quá trình làm việc và nó chỉ dựa vào các nguồn sáng (như ánh sáng mặt trời hoặc nguồn sáng nhân tạo) để kích thích phản ứng quang xúc tác. Điều này có nghĩa là hầu như không tạo ra ô nhiễm thứ cấp trong toàn bộ quá trình sử dụng, nhờ đó bảo vệ môi trường đồng thời thanh lọc không khí. Ngoài ra, vật liệu của bộ lọc xúc tác quang thường không độc hại và có thể tái tạo, phù hợp với các khái niệm bảo vệ môi trường xanh hiện đại. Bằng cách sử dụng bộ lọc xúc tác quang, người dùng không chỉ được tận hưởng không khí trong lành mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Khi nhận thức của người dân về bảo vệ môi trường tăng lên, triển vọng ứng dụng công nghệ xúc tác quang trong môi trường dân cư, văn phòng và công nghiệp sẽ trở nên rộng hơn, thúc đẩy hiện thực hóa phát triển bền vững.
8. Giám sát chất lượng không khí trong nhà
Khi mọi người chú ý hơn đến chất lượng không khí trong nhà, việc ứng dụng bộ lọc xúc tác quang trong hệ thống lọc không khí thông minh ngày càng trở nên phổ biến. Những hệ thống cao cấp này thường có cảm biến theo dõi các chất ô nhiễm và nồng độ khí trong không khí theo thời gian thực. Khi chất lượng không khí giảm xuống, hệ thống sẽ tự động bắt đầu phản ứng quang xúc tác để tăng cường hiệu quả lọc không khí. Người dùng có thể kiểm tra dữ liệu chất lượng không khí bất cứ lúc nào thông qua các thiết bị thông minh và thực hiện các điều chỉnh tương ứng một cách kịp thời. Giải pháp lọc không khí thông minh này không chỉ mang lại trải nghiệm sử dụng thuận tiện hơn mà còn nâng cao khả năng giám sát chất lượng môi trường của người dân. Đối với những nơi yêu cầu môi trường có độ sạch cao (như bệnh viện, phòng thí nghiệm), sự kết hợp giữa bộ lọc quang xúc tác và công nghệ giám sát sẽ là xu hướng phát triển quan trọng trong tương lai. Thông qua cải tiến này, người dùng có thể đạt được hiệu quả lọc không khí tốt nhất trong các điều kiện môi trường khác nhau và đảm bảo môi trường trong nhà lành mạnh.
