二氧化鈦的作用

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1、納米二氧化鈦的應(yīng)用納米二氧化鈦作為一種高效、無毒的光催化劑，在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用越來越受到人們的廣泛關(guān)注和重視?？咕牧霞{米TiO2以其優(yōu)異的抗菌性能成為開發(fā)研究的熱點之一，以期應(yīng)用于水處理裝置、醫(yī)療設(shè)備、食品包裝、建材（如抗菌地磚、抗菌陶瓷衛(wèi)生設(shè)施、抗菌砂漿、抗菌涂料等）、化妝品、紡織品、日用品以及家用電器等各個領(lǐng)域。1、氣體凈化環(huán)境有害氣體可分為室內(nèi)有害氣體和大氣污染氣體。室內(nèi)有害氣體主要有裝飾材料等放出的甲醛及生活環(huán)境中產(chǎn)生的甲硫醇、硫化氫及氨氣等。TiO2通過光催化作用可將吸附于其表面的這些物質(zhì)分

2、解氧化，從而使空氣中這些物質(zhì)的濃度降低，減輕或消除環(huán)境不適感。大氣污染氣體，主要是由汽車尾氣與工業(yè)廢氣等帶來的氮氧化物和硫氧化合物。利用納米TiO2的催化作用將這些氣體氧化成蒸汽壓低的硫酸和硝酸，在降雨過程中除去，從而達(dá)到降低大氣污染的目的。在居室、辦公室窗玻璃、陶瓷等建材表面涂敷TiO2光催化薄膜或在房間內(nèi)安放TiO2光催化設(shè)備，均可有效地降解污染物，凈化室內(nèi)空氣。利用納米TiO2開發(fā)出來的一種抗剝離光催化薄板，可利用太陽光有效去除空氣中的NOx氣體，而且薄板表面生成的HN03可由雨水沖洗掉，保證了

3、催化劑活性的穩(wěn)定。2、抗菌除臭抗菌是指納米TiO2在光照下對環(huán)境中微生物的抑制或殺滅作用。TiO2光催化劑對綠膿桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等具有很強的殺菌能力。當(dāng)細(xì)菌吸附于由納米二氧化鈦涂敷的光催化陶瓷表面時，TiO2被紫外光激發(fā)后產(chǎn)生的活性超氧離子自由基(·O2-)和羥基自由基(·OH)能穿透細(xì)菌的細(xì)胞壁，破壞細(xì)胞膜質(zhì)，進(jìn)入菌體，阻止成膜物質(zhì)的傳輸，阻斷其呼吸系統(tǒng)和電子傳輸系統(tǒng)，從而有效地殺滅細(xì)菌，并抑制細(xì)菌分解有機物產(chǎn)生臭味物質(zhì)(如H2S、SO2、硫醇等)。因此，納米TiO2能凈化空氣，具有除

4、臭功能。3、處理有機污水工業(yè)污水和生活污水中含有大量的有機污染物，尤其是工業(yè)污水中含有大量的有毒、有害的有機物質(zhì)，這些污染物用生物處理技術(shù)很難消除。許多學(xué)者對水中有機污染物光催化分解進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，結(jié)果表明以TiO2為光催化劑，在光照的條件下，可使水中的烴類、鹵代物、羧酸等發(fā)生氧化還原反應(yīng)，并逐步降解，最終完全氧化為環(huán)境友好的CO2和H2O等無害物質(zhì)。4、處理無機污水除有機物外，許多無機物在TiO2表面也具有光學(xué)活性，例如無機污水中的Cr6+接觸到TiO2催化劑表面時，能夠捕獲表面的光生電子而發(fā)生還

5、原反應(yīng)，使高價有毒的Cr6+降解為毒性較低或無毒的Cr3+，從而起到凈化污水的作用；一些重金屬離子如Pt4+，Hg2+，Au3+等，在催化劑表面也能夠捕獲電子而發(fā)生還原沉淀反應(yīng)，可回收污水的無機重金屬離子。5、防霧、自清潔功能TiO2薄膜在光照下具有超親水性和超永久性，因此其具有防霧功能。如在汽車后視鏡上涂覆一層氧化鈦薄膜，即使空氣中的水分或者水蒸氣凝結(jié)，冷凝水也不會形成單個水滴，而是形成水膜均勻地鋪展在表面，所以表面不會發(fā)生光散射的霧。當(dāng)有雨水沖過，在表面附著的雨水也會迅速擴散成為均勻的水膜，這樣就

6、不會形成分散視線的水滴，使得后視鏡表面保持原有的光亮，提高行車的安全性。如果把高層建筑的窗玻璃、陶瓷等這些建材表面涂覆一層氧化鈦薄膜，利用氧化鈦的光催化反應(yīng)就可以把吸附在氧化鈦表面的有機污染物分解為CO2和O2，同剩余的無機物一起可被雨水沖刷干凈，從而實現(xiàn)自清潔功能。6、抗菌塑料在日常生活中人們是離不開塑料制品的，如衛(wèi)生間設(shè)施、桌面、垃圾箱、廚房用具、家用電器的塑料外殼、食品包裝袋等等，由于溫度、濕度合適，非常容易滋生感染細(xì)菌。因此!，對此類材料進(jìn)行抗菌處理是極其必要的。徐瑞芬等【2】利用納米TiO2

7、作為無機抗菌劑，研制抗菌廣譜長效的功能塑料。結(jié)果表明：采用銳鈦礦型納米二氧化鈦,經(jīng)表面包覆處理,呈現(xiàn)較好的分散性；與PE樹脂等高分子材料有較好的相容性,將其制備成抗菌塑料，具備長效廣譜的抗菌效果,安全穩(wěn)定,實施方便,在凈化環(huán)境方面具有廣闊的應(yīng)用前景。楊毅等[3]采用在水玻璃溶液中沉納米TiO2粒子的方法，制備出了以多孔SiO2納米膜包覆單個TiO2晶粒的納米復(fù)合粒子。以其對4種保健食品進(jìn)行對照滅菌驗，結(jié)果表明，這種食品納米復(fù)合殺菌保鮮物質(zhì)不但具有抗菌與殺菌功能，且殺菌迅速、殺菌力強，同時，還具有長期使

8、用和循環(huán)再生使用的優(yōu)點。7、抗菌纖維在抗菌纖維產(chǎn)品中，內(nèi)衣、鞋襪、手術(shù)服、護士服、繃帶、尿布、床單及兒童服裝等纖維制品的生產(chǎn)加工得到人們的關(guān)注?？咕w維是將微粉（含有納米TiO2和ZnO、SiO2等）摻入天然材料、聚合物或長絲中而紡制出的，具有抗菌和除臭功能。自1984年以來，日本相繼開發(fā)出多種除臭纖維，而且新產(chǎn)品不斷問世。纖維中摻加納米二氧化鈦制成的產(chǎn)品比一般的抗菌織物具有更強的抗菌效果和更多的耐洗次數(shù)，因而，越來越受到人們的青睞。8、抗菌陶瓷在20世