医院 / 学校 / 养老 / 车载全适配！复旦刘浩&刘德强拆解全域光净化解决方案

9月 11日，"复旦之光"系列沙龙通过明课堂、老洪论灯视频号直播，特别邀请到2026年照明睿创奖优秀奖获奖成果《光触媒空气消毒机研发》的两位核心研发校友——刘浩与刘德强，做一次从原理到产业化的完整分享。

嘉宾刘浩是复旦校友，1998年本科毕业于复旦大学，四川欧盛光学仪器有限公司创始人兼总经理，深耕精密光学行业20余年，专注照明及成像光学领域；

嘉宾刘德强同为复旦校友，1991年毕业于复旦大学化学系本科，长期深耕材料与化学领域，现任上海蓝钛寰宇科技有限公司总工程师。

沙龙由复旦校友会照明同学会秘书长、中国之光全媒体总编洪兵主持，在明课堂"复旦之光"频道和老洪论灯视频号同步直播。

从材料到产品：一项技术的"抛砖引玉"

分享伊始，刘浩先说明了项目的缘起。这个项目基于刘德强的核心材料诞生，之所以要自己做产品，是因为材料在市场上还缺少成熟应用，单独推广材料，信任度不易建立，所以选择"抛砖引玉"，自己先做出产品和应用，引导行业一起用上这项技术，让更多消费者享受到新材料带来的价值。随后，他请团队伙伴龚总上场，从技术层面为大家做详细介绍。

核心原理与四大突破

围绕光触媒空气消毒机的核心，龚总从原理讲起。这项技术采用365nm波长的UVA光照射多元纳米钛基材料，材料吸收光能后激发产生高活性的电子空穴对：空穴氧化有机物，与水反应生成羟基自由基，与空气中的氧反应生成超氧自由基。这些自由基能够直接破坏甲醛、苯等VOC的分子结构，将其彻底氧化成无害的二氧化碳和水；杀菌灭毒方面，则不可逆地破坏细菌、病毒的蛋白质外壳和遗传物质，实现高效灭活。

龚总特别强调，羟基自由基的氧化电位非常高，仅次于氟，远超市面上常用的臭氧；它无差别攻击各类有机物，矿化彻底，广谱降解能力强。与传统活性炭、HEPA靠物理吸附、容易饱和不同，光触媒材料本身不参与反应、不挥发、不损耗。

讲到技术突破，龚总概括为四个方面。

• 一是采用多种贵金属协同掺杂，构筑了更高效的反应界面，负氧离子显著提升，目标分解速率常数成倍增加；

• 二是采用45度斜孔的六边形蜂窝滤作载体并多层堆叠，大幅提升催化核心点位和单位比表面积；

• 三是通过六边形蜂窝铝结构配合高密度紫外阵列激发系统，显著提升光生载流子的分离与传输效率，有效辐照面积大幅增加；

• 四是自主研发载体表面化学键合微观保护技术，用十多道工序把涂层稳定涂覆在蜂窝铝载体上，附着达到0级标准，设计寿命5到10年无需更换。

此外，龚总还介绍了团队自研的两相界面合成技术，通过构筑异质结构、拓宽光谱响应区间，抑制载流子复合，量子效率大幅跃升，综合性能优于市面上主流光催化材料。涂层技术则花了两年时间，才让催化材料稳定附着在蜂窝铝基板上——选蜂窝铝，是因为它比表面积充足、气流阻力低、耐受气流冲击，附着力通过了美的及多家汽车厂商的综合检测。

安全设计：无臭氧、可人机共存

在回答"是否产生臭氧"这一行业普遍疑虑时，龚总解释，365nm属于长波紫外，能量很低，无法与空气中的氧气发生反应，从原理上就不会分解产生臭氧，第三方检测的臭氧释放量也远低于国家标准；而传统254nm紫外灯若未屏蔽185nm波长，几乎100%会产生臭氧。因为无电离辐射、无二次污染，产品支持人机共存。材料没有常规更换周期，5到10年不需要更换任何耗材；内部还采用了专利光锁系统，完全屏蔽紫外线，第三方实测接近零泄漏。

环境载毒量和交叉感染关系示意图

针对传统消毒设备"关机即反弹"的痛点，龚总表示，传统消毒机属间歇式运行，开机时能快速去除细菌病毒，一关机就反弹。而这款产品支持24小时长期开机，能把空气中的浮游生物和污染物持续控制在很低的水平，从源头上杜绝二次交叉感染。他以自己办公室的经历举例，流感季节过去往往有一半人请假，安装产品后这两年全员上班、办公室没有暴发流感。

作为"照明+净化"一体化产品，其照明功能同样讲究：采用全光谱光源和美国全光谱灯珠，显色指数达到98，并有良好的防眩设计。

与传统技术路线的对比

龚总也对市面主流技术路线做了横向比较。

去率能力持续性曲线

HEPA加活性炭属于物理吸附，随着使用，活性炭富集污染物、滤网堵塞，新机器开3到5天去除能力就开始下降，恶劣环境下基本10天内饱和，且容易产生酸味霉味；市面上的UV-C光触媒多为物理杀伤，存在照射死角、甲醛难分解、灯管衰减快、有臭氧泄漏风险；臭氧、等离子等高压放电技术几乎100%产生臭氧，电极需要定期维护；负氧离子机主要靠吸附沉降灰尘，难以杀菌，电极还可能析出臭氧、老化需要更换。相比之下，这款产品以化学分解为主，从源头分解TVOC、甲醛和病毒，不靠物理吸附蓄积，支持24小时人机共存。

第三方检测与应用案例

关于如何证明产品效果，龚总介绍了一系列第三方权威检测机构的检测结果：

• 臭氧释放量：30立方舱，2小时，实测0.002mg/m³，远低于国家标准（0.1 mg/m³）；

• 白色葡萄球菌：30立方舱，1小时杀灭率>99.%；

• 自然菌消亡率：30立方舱，2小时消亡率> 98% ；

• 甲型流感病毒H1N1去除率：30立方舱，2小时去除率> 99.9%；

• 紫外线泄露量：整机30cm处紫外线强度<1µW/cm²，，远低于国标<5µW/cm²要求

• 光触媒核心材料欧盟ROHS指令检测：全部指标达标；

• 250L气体袋子法检测：1A/1B类高风险致癌物质2小时去除率达99%以上，2类致癌物质2小时去除率达96%。

应用场景上，产品覆盖学校教学办公、幼儿园、养老机构、托儿所，医院、酒店、政企办公，家庭客厅、卧室、书房、儿童房、老人房和卫生间，还包括宠物间、动物养殖、无公害蔬菜、车辆码头车站等密闭空间，以及工厂车间、无菌室、实验室等特殊场景。

产品已有吸顶式（带照明）、壁挂式、移动落地式、车载和嵌入式等多种形态，嵌入式产品装上后如同平板灯，兼具消毒净化功能。典型应用案例包括四川省人民医院急诊室、抢救室，省公安厅法医检测中心，社区医院，以及中国大熊猫保护研究中心绵阳基地等。

刘德强随后补充了产业化进展。实际应用主要分几大块：

• 医疗方面，产品最初针对新冠时期冠状病毒去除率达99.9%以上，目前正与广州呼吸健康研究院（钟南山院士挂名）合作；

• 动物养殖方面，正与国内几家大型知名公司合作；

• 汽车方面，国内四家主流车厂已进入装车试验阶段。

不过他也坦言，由于空气消毒相关国家标准仍在制定中，预计明年才能出台，行业的整体认可和推广还有一段路要走。

互动问答

分享结束后，主持人洪兵结合直播间的问题，与两位老师做了交流。以下是本场真实发生的问答要点。

Q：光触媒空气消毒机的核心工作原理是什么？365nm UVA和多元纳米钛基材料是如何协同实现高效消毒净化的？

刘德强：光触媒本质上是光催化材料，参与反应但本身不消耗，只是把光能转化成化学能，产生羟基自由基。羟基自由基有强氧化性，氧化能力相当于2200度高温，靠这种氧化能力去氧化有机物、细菌和病毒，把它们无害化，其氧化能力高于臭氧。羟基自由基存在时间极短，离不开板面，不会挥发到空气中，一定要接触到板面才起作用，所以对人体没有任何害处，属于接触式反应。

主持人追问材料是否真的不损耗。

刘德强回答，材料只要存在并满足三个条件即可：一是要有空气，把空气中的氧气和水变成羟基自由基和负氧离子；二是需要供能，也就是365nm的紫外灯珠。主持人随即追问：365有寿命、会衰减，为何还称"零耗材"？刘浩解释，365确实会衰减，但通过降功率使用来延长寿命，灯珠标称寿命约30000小时，标称功率2W，实际只用0.5W到1W，相当于降一半以上功率使用，不发热，光效和辐射效率反而更高。

Q：相比市面上常见的滤网式空气净化器，在耗材维护和长期使用成本上有哪些核心差异？

刘浩：传统产品要求定期更换活性炭、滤网，因为容易饱和，标称寿命6个月或1年。在环境污染物浓度较高的场景使用， 实际往往一两个月就饱和必须更换，否则去除能力大幅下降，还会出现返酸、二次污染。这款产品的光触媒材料和灯珠都是长效设计，使用过程基本不需要更换任何耗材。

主持人追问：灰尘落在灯珠和蜂窝纳米钛基材料上，会不会影响消毒能力？

刘德强回答，材料本身是自洁的，它分解有机物，灰尘要粘上去必然含有机物，会被分解掉，所以灯照到的表面一直干净。做过实验：正常环境气流流动一年，滤网依然非常干净；在吸烟室，灯照到的地方不发黄，照不到的地方才会发黄、有烟油。

Q：量子效率提升50%以上、综合催化效率较市面产品提升10倍，这些指标是如何通过材料配方和结构工艺实现突破的？

刘德强：主要在两方面。一是材料合成，常规纳米二氧化钛禁带宽度3.2电子伏特，很多电子没跃迁就湮灭了，我们在材料上做了三元结构，中间加入贵金属过渡层，相当于降低了禁带宽度。二是涂覆工艺，通常要把催化材料用胶粘上去，胶会遮盖纳米材料表面，减少它与空气、水的接触面积；我们的核心技术是不用任何胶，直接把材料过渡到金属表面，大幅提高材料利用率。

Q：产品覆盖医院、学校、养老、办公、酒店、养殖等多种场景，目前市场推广进展如何？产品和场景拓展有哪些规划？

刘德强：养老院方面，已在福建、广东的几个养老机构正常供货；医院方面正与广州呼吸健康研究院合作，样机即将出来，以其名义推广；工厂方面，东莞几家大工厂1500平方米以下车间的几台大机器已运行2到3个月；汽车方面，国内四家主流车厂中，有的已进入整车装车验证，有的已完成招标在验证。产品装在车内空调滤网后面作为模组，属前装市场。

刘浩补充：产品方面侧重出口，北美、亚马逊的一些商家已要求提供样品，用于解决宠物猫砂盆和养宠除异味；与长虹等大客户合作，可直接提供整机，也可提供组件和整套技术方案。车载净化器预计10月上市，做成小盒子放进车内即可解决甲醛和异味问题。

更多交流

除上述核心问题外，直播间观众还提出了几个实际问题，主持人与嘉宾现场做了交流。

• 关于卫生间除臭，刘浩表示，卫生间异味远轻于极端异味场景，开机几分钟即可解决；若考虑功率和能耗，可放慢运行，只要长期开机，卫生间基本没有异味。

• 关于空间里是否会有臭氧味、VOC能否消除、除烟味是否有效，刘德强表示，365nm不产生臭氧；VOC只要是挥发性有机污染物都能去除，实测48W机器在30立方米空间一小时去除率约90%；烟味方面，尼古丁按国标测试一小时去除率达99.999%（第三方检测数据）。

• 关于消毒面积和辐射参数，刘德强说，消毒面积主要取决于功率和风量两项，365nm本身对外无紫外辐射，单位板面的辐射照度有标准值，可根据不同场景和需求设计不同辐射强度。

• 主持人追问长时间照射对人体是否有影响，刘浩介绍产品采用光锁系统，把紫外完全屏蔽在机器内部，空气进入处理后再排出，第三方检测紫外量为零；刘德强补充，长时间使用实际是氧化还原反应，另一产物是负氧离子，会让人感觉空气清新。

总结

本次沙龙完整呈现一项获奖创新成果，从材料研发、工艺突破，再到样机测试、多场景产业化落地的完整链路。光学工程与材料化学的跨界融合，为公共空间空气治理提供了一条 “零耗材、无臭氧、人机共存” 的新思路。

END

注：本文内容根据2026年9月11日刘浩&刘德强老师在明课堂的《光触媒空气消毒机研发》主题分享的录音整理，由明课堂整理发布。