什么是AOP高级氧化反应：为什么可以分解尼古丁

这篇文章的目的，就是让你很清楚的知道，为什么用AOP分解型的空气清净机可以解决二手菸尼古丁的问题。

一般人比较熟悉的是二手菸这个词，但真正最危害健康的是三手菸，什么是三手菸？

三手菸（Third-hand Smoke）是指菸熄灭后，残留在环境中的有毒污染物，如尼古丁、焦油、重金属（砷、铅）等。这些残留物会附著在头发、皮肤、衣服、地毯、家具或车内，即使菸味散去，毒性微粒仍可存留数周甚至数月，这些残留物会影响家中婴幼儿及宠物健康。

二手菸附著后变成三手菸，三手菸因为黏在物体表面上，是一般过滤型空气清净机无法解决的问题，而能够处理三手菸的净化器，就是我们净霸空气净化器的目标，但我们先以二手菸尼古丁这个大家耳熟能详的名词来做说明。

关於尼古丁的问题，让我们先看一下ChatGPT 5.2版本的AI给我们什么答案吧！

尼古丁可以被打断？

AI说的话，你们相信吗？我相信是有可能的！

很多受过二手菸困扰的人都很清楚，使用空气清净机是没有办法消除二手菸的，甚至很多大品牌的空气清净机也没有效(稍待我们会讲PANASONIC为什么没有办法消除二手菸！)，但凭什么我们的净霸空气清净机可以消除二手菸呢？

关键就是打断键能，而光离子催化反应的介绍可以看这一篇文章：分解型空气清净机原理说明

因为我们不是用传统过滤型的空气清净机，而是用分解方式的空气清净机，其中的原理就是我们今天想介绍给大家知道的：AOP高级氧化技术。

让我们来一步一步的解释一些专业名词：

1、什么是高级氧化技术（AOP）？

上面的资讯是由ChatGPT AI提供的，大家不妨也可以问一下自己的AI，看看答案一不一样。

AOP的共同特徵不是某一台设备，而是一种经过长时间可验证的技术，很多国外的科学期刊也报导过，它就是「自由基的生成策略」：

目标自由基：OH·（氢氧自由基），这是最典型、最常见，也是最有净化效果的自由基。

特性：反应性极高、对多数有机物几乎「非选择性」攻击，因此能处理传统方法较难分解的污染物。

2、什么是OH·（氢氧自由基）？

市面上曾经看过很多负离子型的空气清净机，这也是号称可以灭菌，而他们有些会提到氢氧根离子，这又是什么呢？

多数空气清净机宣称使用「氢氧根离子（OH⁻）」除臭杀菌，实际上真正发挥作用的通常是「氢氧自由基（OH·）」或其他活性氧物种，而不是稳定的 OH⁻ 本身。

为什么厂商会用「氢氧根离子」这个词？

很多原因是：不懂，加上消费者比较熟悉负离子机，故以讹传讹。

因为在 OH· 生成过程中，确实会同时出现 OH⁻ 负离子。

例如：

H₂O₂ + e⁻ → OH· + OH⁻

或

H₂O + e⁻ → OH· + OH⁻

所以：

OH⁻ 是副产物之一、但不是主要氧化者。

真正攻击污染物的是 OH·氢氧自由基。

3、请问OH·氢氧自由基跟臭氧那一种的杀菌力比较厉害呢？

有些店家会使用臭氧机来消除异味，也对二手菸有一定的分解能力，但还是不如OH·氢氧自由基，这一点由AI即可知答案。

臭氧机的效能不如氢氧自由基（OH·），但它有一个好处，就是距离比较远。

这也是很多工厂会使用臭氧机最大的原因，因为臭氧是分子态，半衰期可长达30分钟，所以飘散的距离远，可消毒的空间就大。而氢氧自由基（OH·）的活性大，所以寿命短至毫秒，跟很多负离子机相同，只能处理机器附近的污染物。

强调一次：离子态的距离近但反应速率大、分子态的距离远但反应速率略小。(有一好没二好的意思。)

很多知识，听AI的不一定是对的，但如果您的知识是来自於「厂商」，那正确的机率就更低了！

所以，我选择先听AI的，然后再利用AI提供的知识进入GOOGLE学术网来印证，这样正确率就更高了。

还记得这段话吗？高级氧化技术（AOP, Advanced Oxidation Processes）就是可以在现场（in situ）生成「高反应性自由基」（最常见是氢氧自由基 OH·），用非选择性氧化把污染物拆碎、再走向矿化（CO₂、H₂O、无机盐）。

什么是「非选择性氧化剂」？

非选择性氧化剂，有点像是「宁可错杀一百，也不要放过一个。」所以氢氧自由基（OH·）的杀菌力当然是最强的。

市场上的Sharp 的 Plasmacluster 与 Panasonic 的 nanoe™ 技术系透过高电压电离空气中的水分子，产生含有氢氧自由基（OH·）的水合离子簇。氢氧自由基具有极高氧化能力，可分解异味分子与微生物。上述两者都是 AOP（高级氧化技术），只是能量来源不同：净霸空气净化器不是利用电能，而是利用光能。

而市面上的臭氧机是利用电压产生臭氧，因为臭氧具有强氧化能力，只是其分子结构具有共振稳定性，且反应具有选择性，故灭菌有其局限，而反应速率低於氢氧自由基，使其在空气中的寿命可达数分钟至数十分钟。

相较之下，利用紫外光系统产生的氢氧自由基反应速率极高，几乎立即与周围分子反应，灭菌效果极佳，唯一的缺点是寿命仅为微秒等级。

接下来就是重点了：什么是“在现场生成高反应性自由基”，就是因为有产生H₂O₂。

请看H₂O₂ 的结构：H–O–O–H

中间的 O–O 键键能约：约 213 kJ/mol

这比很多化学键弱，例如：C–C：约 346 kJ/mol、O=O：约 498 kJ/mol

因此：只要有足够能量或催化条件，O–O 键就会断裂。

断裂后：H₂O₂ → 2 OH·

这就是氢氧自由基来源。

所以关键就是这句话：只要有足够能量或催化条件。

我们可以理解为：H₂O₂ 是稳定型氧化剂，在空气中的存活时间大於30分钟，而OH· 是活性型氧化剂，存活时间仅毫秒而已。

如果有厂商说，他们的产品有OH·氢氧自由基，但没有提到H₂O₂过氧化氢的话，表示他们完全不懂什么是高级氧化技术（AOP）。

H₂O₂ 相对稳定、OH· 极不稳定，像是利用H₂O₂ 带著OH· 在空气中飘散的更远，再利用空气中的臭氧与双氧水形成

Peroxone

反应：H₂O₂ + O₃ → OH· + O₂ + HO₂·，可以让OH·氢氧自由基分布的更广。

OH·氢氧自由基可以透过H₂O₂而分布的更广，就是「在现场生成」的意思，用一个比喻：OH·氢氧自由基是火箭弹、威力大但射程有限，H₂O₂双氧水是背著火箭筒的反装甲兵，O₃则是点燃引信的爆破手，反装甲兵跟爆破手协同作战，可以深入敌军阵地发射飞弹，彻底消灭敌人的坦克，这代表1+1>>2，处理的范围变广，反应效率也变高，特别是对付不知道那儿飘过来的二手菸味，以及附著在物体表面的三手菸垢都可以分解掉。

不止是处理二手菸味道，甚至像是没办法用酒精杀死的诺罗病毒，利用AOP高级氧化技术，在环境中各个角落释放 OH·氢氧自由基，分解菸味，消灭病毒，让家人可以生活在安心的空间中，就是我们净霸空气净化器最大的心愿。