李薇的光催化膜已经被应用到13种不同材料的表面。
北京海淀区中关村附近的一家主题餐厅里,从窗帘、桌布、沙发套,到灯具、餐具、装饰花等等都被覆盖上了具有自清洁功能的光催化纳米晶膜。覆盖光催化膜的窗帘等不仅不沾染灰尘,而且可以净化室内空气,分解甲醛、苯等有害有机物;光催化桌布防油、防污、防水、抗菌防霉;光催化灯具不但不积灰尘,还能缓慢分解尘埃颗粒,使用若干年仍然持久如新。
更神奇的是,“这家餐厅的餐具都是光催化的,可以有效分解食品中的有害添加剂,比如二氧化硫作为葡萄酒必备的防腐剂被加入每一瓶葡萄酒中,但二氧化硫对人体显然是无益的添加剂,用我们的纳米光催化酒杯饮用葡萄酒,可以非常明显地将酒中的二氧化硫分解掉,既提升了口感,又可以缩短醒酒时间。”一介绍起自己的产品,北京英特雅光高科技有限公司总经理李薇博士就一脸的兴奋。
“建筑外墙覆盖上光催化的纳米钛晶膜后拥有自清洁功能,建筑物至少可以保持10年如新,不再需要‘蜘蛛人’在高空一点点地做建筑物清洁的危险作业。”
李薇充满自信地说。
1967年,日本科学家藤岛昭发现了光触媒现象,其基本原理是作为催化剂的二氧化钛在光的照射下产生自由基,促使有机物和部分无机物分解为二氧化碳和水,而作为催化剂的二氧化钛自身却没有任何变化。这有些类似于植物的光合作用,吸收二氧化碳,利用光能转化为氧气和水。
在自清洁应用方面,光触媒最大的特点是对有害物质进行了“分解”,而非“迁移”。相比之下,其他污染清理的方式,无论是利用膜的污水净化技术,还是日常生活中利用活性炭对有害气体的吸附作用,实际上都只是对污染物“迁移”,也就是说这些有害物在自然界仍然存在,只是转移到其他地方去了。
52岁的李薇曾经是留学日本的工学博士,光触媒技术在日本的发展引起了李薇极大的兴趣,十多年前她开始致力于光催化净化剂的研究,并进入日本光触媒研究所担任研究员。李薇一直拥有一个梦想:把光触媒技术变为产品,并且在中国推广。
2002年,李薇被国内频繁报道饮水机细菌污染的事件吸引。“对于光触媒应用来说,这是很简单就可以解决的问题。”李薇想,于是她从日本回到北京,作为留学生创业人员在北京中关村成立了英特雅光公司。
“在中国乃至全球,我们的光触媒技术都是领先的。”李薇称。英特雅光成立后,作为企业参与了《光催化空气净化材料性能测试方法》和《光催化材料水溶液体系净化性能测试方法》国家标准的制定。目前,英特雅光代表着中国企业,李薇作为中国专家组成员参与到了ISO《可见光催化净化标准》的国际标准制定中。
“相比于竞争对手,我们的技术有几大特点:对光波的容忍度更大、晶体膜的原始颗粒度更细小、适用的界面材料更广泛。”李薇总结道。虽然二氧化钛在光的照射下能够起到催化分解有机物的作用,但催化吸收的主要光波是波长较短的紫外光。“在室外紫外光是普遍存在的,但如果要将光触媒在室内使用,就必须让它对室内的可见光‘敏感’,这恰恰是我们的核心技术优势之一。”
光触媒发挥作用时的另一个条件,是在极其微小的颗粒条件下才能发挥作用,通常颗粒的大小在几个纳米到100纳米之间。“我们的光触媒钛晶膜的原始颗粒已经达到6个纳米左右,而国内普遍使用的是几十个纳米,乃至上百个纳米,在光催化功能发挥上有着天壤之别。”李薇说。
此外,作为光催化剂的二氧化钛还是一种界面材料。“不同的表面对于光催化剂的附着和发挥作用的影响很大,”李薇强调说,“经过不断的研究努力,我们现在已经有13种纳米光催化剂能够在不同材料的表面加工光触媒晶体膜,这也是我们最为独特的技术优势之一。”在面料光净化处理中,英特雅光采用独特的三段浸入处理的方法,使得覆盖了光催化纳米膜的面料与普通面料在手感使用上别无二样。“即使在日本,现在的光催化面料也做不到我们这样舒适的手感。”
虽然在光催化技术方面,李薇的英特雅光公司颇有优势。然而,在商业上,李薇却带领英特雅光发展得举步维艰。公司成立后,李薇把目标市场首先锁定在家庭装修的污染处理上。2003年“非典”在中国的爆发为英特雅光的发展提供了机遇。英特雅光制作的喷涂了光触媒晶体膜的绢花在市场上供不应求,不过“非典”一过,光触媒绢花就遭到了“冷遇”。另一方面,市场上各种鱼龙混杂的光触媒产品让消费者对“纳米自清洁”的净化效果已经十分怀疑。在没有资金、缺乏恰当营销手段的状态下,英特雅光开发的各种光触媒晶体膜喷雾器变得无人问津。
相比之下,不少国际公司却把光触媒技术纳入了自己未来的产品发展规划中。日本东陶公司(TOTO)早在2004年就推出了光触媒自清洁瓷砖“海洁特”产品,虽然价格较高,但在日本市场的销售颇受好评;美国美铝公司(Aloca)也在最近宣称要把光触媒技术应用到自己的铝板材料上(见《福布斯》中文版9月上《净化妙方》)。
面对商业发展中的种种困境,执着的李薇仍然没有丝毫放弃。“我经常提醒自己,这是黎明前的黑暗。”李薇颇为幽默地说。为了能够在纳米光净化面料上有更进一步的发展,2009年李薇甚至卖掉了自己在北京的房子,在江阴投资建成了一条光催化面料的生产线,并与北京的一家服装生产厂在合作生产纳米光催化服装。
现在,敬业的李薇总是穿着用自己生产的光净化面料缝制的衬衫和西装,参加各种社交活动。“吃饭时,我有时故意滴一滴酱油到身上,当服务员过来帮我擦拭时,我会趁机向大家宣传下我衣服的神奇功效,大家都会投来羡慕的眼光,此时也是我感到最为满足的时刻。”李薇有些动情地说。
“在全球,纳米光催化还是一个刚刚萌芽的产业,在中国我们做了很多教育市场的工作,但可能还远远不够,但我们相信这个产业一定拥有广阔的前景,因为对整个地球来说,这是一件非常友善的事业。”李薇说她现在企盼一位懂得商业运作、并且热爱光催化事业的能人成为自己商业方面的合作伙伴,帮助这项技术在中国的发展、腾飞。