Công nghệ nano: Thanh lọc nhờ ánh sáng-ánh sáng{1}}có thể nhìn thấy được
Khả năng thanh lọc cốt lõi của tấm thảm nằm ở ứng dụng mang tính đột phá của "lớp phủ TiO₂ phản ứng-ánh sáng{1}}có thể nhìn thấy được". Bằng phương pháp sol-gel, nhóm kỹ thuật tạo thành lớp anatase titan dioxide (TiO₂) dày 50nm-trên bề mặt đá cuội, được pha tạp nitơ (N-TiO₂) để mở rộng phản ứng ánh sáng của nó tới quang phổ khả kiến (400-760nm). Điều này có nghĩa là không cần đèn UV - ánh sáng thông thường trong nhà hoặc ánh sáng tự nhiên có thể kích hoạt hoạt động xúc tác của nó.
Khi các chất ô nhiễm không khí (formaldehyde, TVOC, vi khuẩn, v.v.) tiếp xúc với bề mặt sỏi, các electron và lỗ trống tạo ra quang-sẽ phản ứng với nước và oxy trong không khí để tạo ra các gốc hydroxyl (·OH) có đặc tính oxy hóa mạnh, phân hủy các chất ô nhiễm thành CO₂ và nước vô hại. Dữ liệu thử nghiệm cho thấy: trong không gian kín 30㎡ với 10㎡ tấm thảm này, sự phân hủy formaldehyde đạt 92% trong vòng 6 giờ (từ 0,3mg/m³ đến 0,024mg/m³, thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn quốc gia là 0,08mg/m³); tỷ lệ kháng khuẩn đối với E. coli và Staphylococcus Aureus đạt 99,9% và không gây ô nhiễm thứ cấp.
Điều quan trọng là khả năng thanh lọc bền vững của nó: hiệu suất lượng tử của lớp phủ đạt 4,2%, với hoạt tính giảm chỉ 3% sau 1000 giờ tiếp xúc với ánh sáng-tốt hơn nhiều so với chất xúc tác quang truyền thống (phân rã 15% trong 100 giờ)-cho phép "một lần lắp đặt, hiệu quả trong nhiều năm".
Xác minh cơ quan: Thanh lọc từ phòng thí nghiệm đến cảnh thực
Chất quang xúc tácthảm sỏiđã vượt qua thử nghiệm đầy đủ theo GB/T 18801-2022Máy lọc không khí, vượt trội về các chỉ số cốt lõi như "tốc độ phân phối không khí sạch (CADR)" và "khối lượng sạch tích lũy (CCM)": CADR formaldehyde của nó là 86m³/h, tương đương với một máy lọc không khí cỡ trung bình-nhưng không tiêu thụ năng lượng (hoàn toàn dựa vào ánh sáng tự nhiên).
Ứng dụng thí điểm tại một trường mẫu giáo ở Thượng Hải đã khẳng định giá trị thực tế của nó. Sau khi lắp thảm trong phòng hoạt động rộng 200㎡, giám sát trong 3-tháng cho thấy formaldehyde trong nhà ổn định ở mức 0,03-0,05mg/m³-thấp hơn 70% so với các khu vực không trải thảm (0,12-0,15mg/m³); tỷ lệ vắng mặt do khó thở giảm từ 8% xuống 2% hàng tháng. Hiệu trưởng lưu ý trẻ em rất thích kết cấu sỏi tự nhiên và thường chơi chân trần trên đó, không có nguy cơ tồn dư hóa chất - lớp phủ đã vượt qua các thử nghiệm kích ứng da (OECD 404) không gây mẫn cảm, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn cho trẻ em.
Chức năng tự làm sạch: Tái tạo hoạt động thông qua mưa
Chất xúc tác quang truyền thống mất hoạt động khi bị chất ô nhiễm bao phủ, nhưng tấm thảm này có khả năng tự làm sạch hoàn toàn-thông qua "thiết kế cấu trúc + đặc tính lớp phủ". Bề mặt cong tự nhiên của đá cuội làm giảm sự tích tụ bụi và lớp phủ TiO₂ có tính siêu thấm nước (góc tiếp xúc với nước<5°)-when rinsed by rain or water, a water film forms on the surface, washing away reaction residues and attached dust without manual wiping.
Các thử nghiệm lão hóa cấp tốc cho thấy: sau 50 lần rửa mưa lớn mô phỏng (10L nước trên một mét vuông), tốc độ phục hồi hoạt động quang xúc tác đạt 100%; sau 30 ngày sử dụng liên tục trong môi trường ô nhiễm với nồng độ PM2.5 ở mức 150ug/m³, chỉ cần xả nước một lần sẽ khôi phục hoàn toàn khả năng lọc. Điều này khiến thiết bị không chỉ phù hợp trong nhà mà cả ban công và sân hiên, duy trì-hoạt động lâu dài nhờ mưa tự nhiên-thực sự "không cần bảo trì-làm sạch".