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為什麼可以分解二手菸？原因是高級氧化技術（AOP）
為什麼可以分解二手菸？原因是高級氧化技術（AOP）
這篇文章的目的，就是讓你很清楚的知道，為什麼用AOP分解型的空氣清淨機可以解決二手菸尼古丁的問題。一般人比較熟悉的是二手菸這個詞，但真正最危害健康的是三手菸，什麼是三手菸？三手菸（Third-hand Smoke）是指菸熄滅後，殘留在環境中的有毒污染物，如尼古丁、焦油、重金屬（砷、鉛）等。這些殘留物會附著在頭髮、皮膚、衣服、地毯、家具或車內，即使菸味散去，毒性微粒仍可存留數周甚至數月，這些殘留物會影響家中嬰幼兒及寵物健康。二手菸附著後變成三手菸，三手菸因為黏在物體表面上，是一般過濾型空氣清淨機無法解決的問題，而能夠處理三手菸的淨化器，就是我們淨霸空氣淨化器的目標，但我們先以二手菸尼古丁這個大家耳熟能詳的名詞來做說明。關於尼古丁的問題，讓我們先看一下ChatGPT 5.2版本的AI給我們什麼答案吧！尼古丁可以被打斷？AI說的話，你們相信嗎？我相信是有可能的！很多受過二手菸困擾的人都很清楚，使用空氣清淨機是沒有辦法消除二手菸的，甚至很多大品牌的空氣清淨機也沒有效(稍待我們會講PANASONIC為什麼沒有辦法消除二手菸！)，但憑什麼我們的淨霸空氣清淨機可以消除二手菸呢？關鍵就是打斷鍵能，而光離子催化反應的介紹可以看這一篇文章：分解型空氣清淨機原理說明因為我們不是用傳統過濾型的空氣清淨機，而是用分解方式的空氣清淨機，其中的原理就是我們今天想介紹給大家知道的：AOP高級氧化技術。讓我們來一步一步的解釋一些專業名詞：1、什麼是高級氧化技術（AOP）？上面的資訊是由ChatGPT AI提供的，大家不妨也可以問一下自己的AI，看看答案一不一樣。AOP的共同特徵不是某一台設備，而是一種經過長時間可驗證的技術，很多國外的科學期刊也報導過，它就是「自由基的生成策略」：目標自由基：OH·（氫氧自由基），這是最典型、最常見，也是最有淨化效果的自由基。特性：反應性極高、對多數有機物幾乎「非選擇性」攻擊，因此能處理傳統方法較難分解的污染物。2、什麼是OH·（氫氧自由基）？市面上曾經看過很多負離子型的空氣清淨機，這也是號稱可以滅菌，而他們有些會提到氫氧根離子，這又是什麼呢？多數空氣清淨機宣稱使用「氫氧根離子（OH⁻）」除臭殺菌，實際上真正發揮作用的通常是「氫氧自由基（OH·）」或其他活性氧物種，而不是穩定的 OH⁻ 本身。為什麼廠商會用「氫氧根離子」這個詞？很多原因是：不懂，加上消費者比較熟悉負離子機，故以訛傳訛。因為在 OH· 生成過程中，確實會同時出現 OH⁻ 負離子。例如：H₂O₂ + e⁻ → OH· + OH⁻或H₂O + e⁻ → OH· + OH⁻所以：OH⁻ 是副產物之一、但不是主要氧化者。真正攻擊污染物的是 OH·氫氧自由基。3、請問OH·氫氧自由基跟臭氧那一種的殺菌力比較厲害呢？有些店家會使用臭氧機來消除異味，也對二手菸有一定的分解能力，但還是不如OH·氫氧自由基，這一點由AI即可知答案。臭氧機的效能不如氫氧自由基（OH·），但它有一個好處，就是距離比較遠。這也是很多工廠會使用臭氧機最大的原因，因為臭氧是分子態，半衰期可長達30分鐘，所以飄散的距離遠，可消毒的空間就大。而氫氧自由基（OH·）的活性大，所以壽命短至毫秒，跟很多負離子機相同，只能處理機器附近的污染物。強調一次：離子態的距離近但反應速率大、分子態的距離遠但反應速率略小。(有一好沒二好的意思。)很多知識，聽AI的不一定是對的，但如果您的知識是來自於「廠商」，那正確的機率就更低了！所以，我選擇先聽AI的，然後再利用AI提供的知識進入GOOGLE學術網來印證，這樣正確率就更高了。還記得這段話嗎？高級氧化技術（AOP, Advanced Oxidation Processes）就是可以在現場（in situ）生成「高反應性自由基」（最常見是氫氧自由基 OH·），用非選擇性氧化把污染物拆碎、再走向礦化（CO₂、H₂O、無機鹽）。什麼是「非選擇性氧化劑」？非選擇性氧化劑，有點像是「寧可錯殺一百，也不要放過一個。」所以氫氧自由基（OH·）的殺菌力當然是最強的。市場上的Sharp 的 Plasmacluster 與 Panasonic 的 nanoe™ 技術係透過高電壓電離空氣中的水分子，產生含有氫氧自由基（OH·）的水合離子簇。氫氧自由基具有極高氧化能力，可分解異味分子與微生物。上述兩者都是 AOP（高級氧化技術），只是能量來源不同：淨霸空氣淨化器不是利用電能，而是利用光能。而市面上的臭氧機是利用電壓產生臭氧，因為臭氧具有強氧化能力，只是其分子結構具有共振穩定性，且反應具有選擇性，故滅菌有其侷限，而反應速率低於氫氧自由基，使其在空氣中的壽命可達數分鐘至數十分鐘。相較之下，利用紫外光系統產生的氫氧自由基反應速率極高，幾乎立即與周圍分子反應，滅菌效果極佳，唯一的缺點是壽命僅為微秒等級。接下來就是重點了：什麼是“在現場生成高反應性自由基”，就是因為有產生H₂O₂。請看H₂O₂ 的結構：H–O–O–H中間的 O–O 鍵鍵能約：約 213 kJ/mol這比很多化學鍵弱，例如：C–C：約 346 kJ/mol、O=O：約 498 kJ/mol因此：只要有足夠能量或催化條件，O–O 鍵就會斷裂。斷裂後：H₂O₂ → 2 OH·這就是氫氧自由基來源。所以關鍵就是這句話：只要有足夠能量或催化條件。我們可以理解為：H₂O₂ 是穩定型氧化劑，在空氣中的存活時間大於30分鐘，而OH· 是活性型氧化劑，存活時間僅毫秒而已。如果有廠商說，他們的產品有OH·氫氧自由基，但沒有提到H₂O₂過氧化氫的話，表示他們完全不懂什麼是高級氧化技術（AOP）。H₂O₂ 相對穩定、OH· 極不穩定，像是利用H₂O₂ 帶著OH· 在空氣中飄散的更遠，再利用空氣中的臭氧與雙氧水形成
Peroxone
反應：H₂O₂ + O₃ → OH· + O₂ + HO₂·，可以讓OH·氫氧自由基分佈的更廣。OH·氫氧自由基可以透過H₂O₂而分佈的更廣，就是「在現場生成」的意思，用一個比喻：OH·氫氧自由基是火箭彈、威力大但射程有限，H₂O₂雙氧水是背著火箭筒的反裝甲兵，O₃則是點燃引信的爆破手，反裝甲兵跟爆破手協同作戰，可以深入敵軍陣地發射飛彈，徹底消滅敵人的坦克，這代表1+1>>2，處理的範圍變廣，反應效率也變高，特別是對付不知道那兒飄過來的二手菸味，以及附著在物體表面的三手菸垢都可以分解掉。不止是處理二手菸味道，甚至像是沒辦法用酒精殺死的諾羅病毒，利用AOP高級氧化技術，在環境中各個角落釋放 OH·氫氧自由基，分解菸味，消滅病毒，讓家人可以生活在安心的空間中，就是我們淨霸空氣淨化器最大的心願。
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額外的好處：當房間充滿了淨霸空氣淨化器釋放的活性氧淨化因子，就很像噴了很多森林裡的芬多精，環境裡滅菌變乾淨了，室內冷氣開26度就很涼爽，無形中可以省下很多電費！
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分解型空氣清淨機原理說明(光離子催化技術)
分解型空氣清淨機原理說明(光離子催化技術)
淨霸空氣淨化器內含特殊紫外線燈管，可放射出 二種UVC 波長（185nm &254nm）的紫外光，不只可以有效分解二手菸，對細菌、病毒和黴菌也具有極佳的滅活效能。
一般的紫外燈管因為材質的限制，只能釋放出254 nm波長的紫外光，這是成本最低的消毒方式，廣泛被用來當空氣及水淨化殺菌、以及醫療消毒的工具。
比較特別是是185 nm 波長的紫外光，這是高能量紫外光，可離子化空氣中的氧氣和水氣，產生高濃度的 H₂O₂、O₃、H₃O⁺、OH·、O₂⁻ 等空氣淨化因子，被稱為「活性氧」；此類活性氧分子在高水氣環境下，可促進氫氧自由基（OH·）的生成，並加速氧化反應速率。
搭配含 TiO₂ 觸媒的催化作用，更可加速空氣淨化速率，縮短反應所需時間。
整個光離子催化空氣淨化作用原理包含三大作用區：光觸媒催化反應、光解反應、與離子化反應，各反應機制詳述如下。
不急不急，你看完之後就可以完全理解了！
1. 催化反應（Catalysis）：此即為一般光觸媒機的效果。
光離子催化反應除光解與離子化反應外，亦包含觸媒催化反應。反應器內的光觸媒濾網可降低反應能障並縮短反應時間，使活性氧淨化因子與污染物能迅速在觸媒表面進行反應。
其反應機制主要為光觸媒受光照後，在表面產生電子–電洞對，並引發一連串氧化還原反應，其反應式如下：(254 nm 波長紫外光的優點)
TiO₂ + hν（＜385 nm） → h⁺ + e⁻ (11)h⁺ + H₂O → OH· + H⁺ (12)氫氧自由基e⁻ + O₂ → O₂⁻ (13)超氧離子
光觸媒的光催化反應除可直接對污染物產生氧化還原作用外，亦可透過上述反應生成之特定活性氧淨化因子OH·及O₂⁻來進行反應，唯一缺點是OH·及O₂⁻皆為離子態，故壽命極短，無法飄散太遠，因此作用的範圍小，主要是在機體內部才有比較大的效果，這也是一般光觸媒空氣清淨機的作用原理：1、吸入。2、過濾分解。3、吐出乾淨空氣。
2.光解反應（Photolysis）：此為一般光觸媒機做不到的效果。
光解反應又分為**直接光解反應（direct photolysis）與間接光解反應（indirect photolysis）**兩部分。
直接光解反應係藉由短波長（185 nm）的紫外光能量直接破壞分子鍵結；間接光解反應則是透過短波長紫外光能量，將空氣中的水氣與氧氣離子化後，產生臭氧（O₃）、雙氧水（H₂O₂）、氫氧自由基（OH·）、超氧離子（O₂⁻）等對污染物具有氧化／還原能力的活性物質，也就是世界科學期刊上講的「活性氧」，再由此類活性氧物質與污染物進行分解反應，達到淨化空氣的目的。
因其特性，此處將間接光解反應歸類為離子化反應，詳述於後。
唯有特殊材料製成的紫外線燈管才可有效放射出波長 185 nm 與 254 nm 波長的紫外線。
254 nm 波長的紫外光即為一般光觸媒機的燈管，可直接破壞細菌與病毒的 DNA，達到滅活細菌與病毒的效能，因價格便宜，目前普遍應用於微生物實驗室與開刀房等處的殺菌方式。
而185 nm 波長就更厲害了，下圖即為客人在momo上面的留言，有效解決了二手菸味、油煙味、寵物的排泄物味道。
為什麼185 nm 波長紫外光有辦法做到分解異味呢？
依據普朗克–愛因斯坦方程式（Planck–Einstein equation）與光波長及頻率的關係式，可推導出 185 nm 波長紫外光所具有的能量。
能量計算公式
E = hν (1)ν = c / λ (2)E = hc / λ (3)
其中：
E：該波長光線的能量（eV 或 kJ/mol）
h：普朗克常數 = 4.1357 × 10⁻¹⁵ eV·s 或 6.63 × 10⁻³⁴ J·s（1 eV = 1.6 × 10⁻¹⁹ J）
ν：該波長光線的頻率（s⁻¹）
c：光速 = 3 × 10⁸ m/s
λ：光波長（nm）
由此可計算出 185 nm 紫外光能量約為 6.7 eV，相當於 646 kJ/mol。
當分子間的鍵能小於紫外光所放射的能量（646 kJ/mol）時，分子鍵結即可被破壞而崩解，這就是185nm波長最厲害的地方；反之，當分子鍵能大於紫外光能量時，則不易被破壞。
依此推論，表 A1 中所列之分子鍵，幾乎皆可能被光解反應破壞，涵蓋絕大部分室內空氣污染物與臭味來源，包含二手菸尼古丁分子。
用紫外光產生活性氧vs用高壓電流產生活性氧上述二者間的最大不同點就是
會不會產生對人體有害的氮氧化物NOx
3. 離子化反應（Ionization）：此即為分解三手菸的關鍵。
如前所述，紫外線燈管可釋放小於 200 nm 波長的紫外光，其高能量可將空氣中的氧氣與水氣加以離子化，產生臭氧（O₃）、水合氫離子（H₃O⁺）、氫氧自由基（OH·）、過氧化氫（H₂O₂）與超氧離子（O₂⁻）等活性氧，除了有離子態的淨化因子，更有分子態的淨化因子，這也是最特別的地方。
其反應式如下：(185 nm 波長紫外光的優點)
H₂O + hν（＜200 nm） → 2H⁺ + 2e⁻ + 1/2 O₂ (4)O₂ + hν（＜200 nm） → O· + O· (5)H₂O + H⁺ → H₃O⁺ (6)水合氫離子H₂O + O· → H₂O₂ (7)過氧化氫(分子態)O₂ + e⁻ → O₂⁻ (8)超氧離子O₂ + O· → O₃ (9)臭氧(分子態)H⁺ + e⁻ + O· → OH· (10)氫氧自由基
雙氧水氣體（H₂O₂ vapor）與臭氧（O₃）皆為強氧化劑，可分解空氣中的有機污染物。臭氧主要透過直接氧化反應分解污染物，而雙氧水氣體是分子態的型式，可存在的時間比臭氧長，並可進一步產生氫氧自由基（OH·），其氧化能力更強，反應速度更快，可更有效分解尼古丁與異味分子。雙氧水最終分解為水與氧氣，不會產生有害殘留。對於三手菸，有強大的分解效果。
雙氧水氣體（H₂O₂ vapor）並不會無緣無故的產生氫氧自由基（OH·），一定需要外部能量或催化條件來觸發分解。其中之一的方法就是臭氧與雙氧水的反應：
H₂O₂ + O₃ → OH· + O₂ + HO₂·
這稱為：Peroxone reaction，也就是高級氧化技術（AOP）
上面的方程式就說明了為什麼採用AOP釋出的活氧分子，可以大範圍的淨化整個空間，並且分解物體表面的污染物。此外，紫外線燈管於離子化反應過程中產生之活性氧淨化因子，亦會在觸媒表面參與反應，使整體反應速率顯著高於傳統一般光觸媒機 UV（254 nm）/ O₃ / TiO₂ 之高級氧化程序。
市售很多負離子機號稱可以除臭殺菌，但由於負離子的壽命僅為數微秒（μs），超過1公尺即幾乎不存在，故廠商往往加大能量，期待用更多的負離子來彌補反應時間短的問題，但用過大的電壓容易產生氮氧化物NOx，國際衛生組織有公佈是致癌因子，對人體會造成很大的傷害，使用上要特別小心！
重點：接下來這段話就是為什麼這麼多人會買淨霸空氣淨化器來處理二手菸的問題。
因為我們可以分解尼古丁！！！
尼古丁（Nicotine）：
分子式：C₁₀H₁₄N₂
屬於 含氮有機揮發性化合物（VOC）
分子內含有：
C–C
C–N
C=C
C–H等有機鍵結
這些鍵的鍵能多數低於 646 kJ/mol（185 nm 紫外光能量），理論上可被高能紫外線或活性氧自由基破壞。
結論：尼古丁屬於含氮有機揮發性化合物（VOC），其分子結構可在高能紫外光與強氧化自由基作用下發生氧化分解。
光離子催化技術透過短波紫外光、離子化反應所產生之氫氧自由基（OH·）與光觸媒反應，可逐步破壞尼古丁的有機鍵結，使其轉化為低分子量物質，達到降低空氣中尼古丁與菸味殘留的效果。
淨霸空氣淨化器，用分解取代過濾。
我們建議在家中擺放一台主動分解型空氣淨化器，讓您可以避開二手菸、甲醛、黴菌霉味的困擾，讓家人生活在比較安全的環境之中。
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如何判定淨霸空氣清淨化器的效果
如何判定淨霸空氣清淨化器的效果
今天要來講一下：客人抱怨事件！
我們是一家專門銷售空氣淨化器的廠商，也面對過非常多的客人，大部份客人對我們的淨霸空氣清淨機都是正面的回饋，但有少部份客人是有抱怨的！
例：為什麼我用C300乾坤圈來去除煙味，效果卻不明顯呢？
PS：下圖黑色方型即為C300乾坤圈，是我們淨霸系列產品中的一個型號。
人們習慣用自己“感受”的第一時間來判別事情，但真相往往不是你看到的，更不是你聞到的！
一般來說：去異味效果以消費者鼻子的嗅覺作為判斷標準，要做到感覺有效，就是要在實驗的環境中去除超過90%以上的污染物，這樣才有一個感覺差，產生明顯的差異感覺。
這句話很重要：因為人的嗅覺標準是依據污染物的強度，而非濃度。
因此，若消費者買了我們的淨霸空氣淨化器的家用產品，想在自己居家環境做實驗，我們會有一些場域(如廁所、廚房、鞋櫃等)及方法(比較廁所的管道異味、廚房烹飪的異味或鞋子、垃圾衍生的臭味)建議。
這些建議，都是來自於我們自己的經驗，而其目的是控制空間大小與異味的程度。
如果消費者想要自己測試的我們淨化器對於二手菸味的去除效果，我們會建議複製我們在網路的影片，可以找一個透明收納箱，在裡面點1~2支的香菸，然後比對二、三手菸的去除效果。
而不是真的以一個吸菸空間作為實測標準！
因為去煙味有效的條件：是去除90+% 以上的累積污染物。(也就是說：如果你只去除了50%的菸味，用鼻子是測不出來的，但你能說它「沒效」嗎？)請特別看一下這個實驗，如何證明我們的淨化器依然有分解效果。(特別重要)
要如何測試家中的空氣清淨機有分解二手菸的效果，請務必看完這支影片！關於二手菸的問題，你也可以先上momo電商平台看一下留言區，很多網友使用過這台淨霸空氣淨化系列產品後都非常願意加購，甚至有網友多年的失眠問題，都在使用後徹底的改善。MOMO連結網址如下：https://reurl.cc/V4njoZ 一般我們無法事先計算環境中的污染物總量，也不清楚空間大小，一般家用產品的使用空間是以10ppb濃度來設計，而非工程用的30ppb，環境淨化要有成效，就是環境淨化器的淨化量可以大於污染產生量。正常條件連續使用7~14 天後，可以產生明顯的改善效果。
用分解取代過濾，這是我們淨霸系列產品跟傳統空氣清淨機最大的不同，但是分解污染物是需要時間的！
若是實驗時間很有限，我們都會建議使用簡單的污染源(如廁所的氨氣、裝潢的甲醛等化學氣味)，避免使用香菸(因為其中有近百種有害物質)，此時實驗的空間可以縮小至產品建議使用空間的1/3以內，保持空間密閉並使用風扇，增加淨化因子與污染物碰撞機會，加速淨化反應。同時挑選5~6人使用異味問卷(模仿官能實驗的要求，避免因人嗅覺差異產生誤會)或直接置入連續性的濃度偵測器看改善趨勢。
PS1：有聽過異味官能測試嗎？這是目前政府針對空氣污染所採用的最後大絕招。
PS2：消費者有任何以淨霸空氣淨化器系列產品要除去異味實驗的問題，都可以直接跟我們討論。
加入好友後請先發個貼圖，或是把您的需求寫出來，這樣我們看到後就可以第一時間回覆您。
鎮南天淨化一切有限公司的所有員工再次感謝您不吝賜教。
PS3：補充異味物質的濃度與臭味強度的關係
看得懂嗎？
這些都是工程師在看的公式，對我來說，能夠分解味道才是重點，不是嗎？
這款淨霸除味系列設備，對於開餐廳的朋友更有幫助，不會害怕鄰居到環保局去檢舉你了。
請看這篇：『餐廳油煙味道檢舉』王品牛排改善方案及享鴨烤鴨案例分享(淨霸除味箱)
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