纳米钛白粉光触媒的应用进展9齿轮加工

纳米钛白粉光触媒的应用进展2

2.纳米TiO2光触媒的特点

纳米TiO2的激发态电子到达表面的时间比普通TiO2要短得多．掺杂的金属或金属氧化物可降低TiO2的禁带能量，并且使生长的电子、空穴不容易复合。故具有较高的光催化反应活性，由于采用纳米材料的比表面积很大(>140m2／g)，因而吸附能力也就相应较强。这就为光催化反应提供了大的活性表面，可与污染物更充分地接触，将他们极大限度地吸附在粒子表面中国机械网okmao.com。TiO2对于污染物质分解活性随TiO2的结晶型、粒径、制法变化很大。通常，平均粒径小于20nm的超微粒子活性较高。究其原因，除反应场的表面积大以外，激起电子及电子穴的移动距离小，充分地发挥了其量子尺寸效果等也起到重要作用。因光触媒活性化所须的300～400nm紫外线只占到达地表太阳能量的3～5％，因此去除大气中的NO并不一定要有强紫外线，也就是说光触媒只要获得0.1mW/cm2的能量(这和阴天获得的紫外线强度相等)，就能发挥其功效。

光触媒作用主要特点有：(1)作用广谱，在光触媒反应过程中，不仅能破坏生物因子，也能破坏各种有机化学物质；(2)在光触媒反应过程中，二氧化钛不参与反应，只起催化媒介作用，其本身并不随时间延长而消耗，因此使用寿命持久；(3)经过纳米技术工艺处理的触媒，可在含有微弱紫外线的灯光、自然光、阳光等多种光源下发挥作用；(4)完全无害，由于纳米二氧化钛本身不释放出有害物质且本身不参与反应，在反应过程中将所作用的物质完全氧化成无害的二氧化碳和水等无害物质，因此光触媒作用对环境完全无害。

3.光触媒应用注意事项及光触媒制备制作发展方向

纳米TiO2光触媒可以是不经煅烧纳米TiO2水分散体，也可是煅烧后具有固定晶型的粉末，前者可以用于水性涂料和喷液，后者则不仅用于各类涂料，还可以用于功能纤维、功能皮革及具有抗菌和空气净化功能的塑料制品。粉末状纳米TiO2，最好还是固定在基材上使用，因为粉末状的TiO2在涂布、回收、洗净等工序中易飞散、流失。例如，可通过烧结的方法将其做成颗粒或蜂窝状。若以防污、抗菌为目的，可涂布TiO2制成比较薄的平滑膜。也可用合成树脂固定，其中氟树脂，硅氧基树脂和化学稳定性好，且不会降低光触媒的作用，应用较多，但若是普通树脂，则不可避免地会出现老化现象。虽然TiO2的氧化能力会波及基材，但只要中间夹上无机膜．即使对于塑料等有机膜也能适用。不过，为确保处理污染物质的反应速度，常将TiO2固定在硬表面上，以得到比表面积大而厚的膜。例如，除去NO，固定在氟树脂板、水泥硬化体及胶质涂料上非常有效。因为它们均呈多孔质构造，有利于固定更多的TiO2。

纳米TiO2光触媒的抗菌杀菌及空气净化功能已逐渐为百姓所公认和共知，但纳米TiO2光触媒的制作须满足以下方向只有这样，才能拓宽纳米TiO2光触媒纳米的使用范围，服务于百姓，受益于万家：

(1)如何有效拓宽纳米TiO2光触媒的最大催化效能

严格讲金红石型纳米TiO2的光催化效能很差，主要用于提高聚酯纤维的抗紫外能力，只有锐钛型纳米TiO2才具优异的光催化特性，因此目前所谓的纳米TiO2光触媒均知锐钛性纳米TiO2。

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