二氧化钛纳米材料的应用
(精选)纳米二氧化钛在物体表面的抗菌作用
纳米二氧化钛在物体表面的抗菌作用纳米TiO2问世于20世纪80年代后期，是一种有着普遍用途的无机材料。
因其独特的紫外线屏蔽、光催化作用、颜色效应等性能，在高级涂料、化妆品、废水处置、空气净化、杀菌和高效太阳能电池等方面有着广漠的应用前景。
纳米二氧化钛(TiO2)作为光催化半导体无机抗菌剂，具有广谱抗菌功能，能抑制和杀灭微生物，并有除臭、防霉、消毒的作用，其本身化学性质稳固且对人体和环境无害，光催化作用持久，因此愈来愈取得世人青睐。
纳米TiO2的结晶有两种晶态：即金红石型和锐钛型。
通常，金红石型的二氧化钛光催化能力差，而锐钛型的二氧化钛具有强光催化能力。
锐钛型纳米TiO2在H2O、O2体系中发生光催化反映，产生的羟基自由基(HO·)，能和多种细菌和臭体反映，而有效地灭菌和排除臭味，因此能够制成纳米TiO2抗菌剂。
纳米TiO2抗菌剂具有将细菌及其残骸一路杀灭清除的能力，同时还能将细菌分泌的毒素也分解掉。
而且纳米TiO2作为杀菌剂还具有以下几个特点：一是即效性好，如银系列抗菌剂的成效约在24h左右发生，而纳米TiO2仅需1h左右；二是TiO2是一种半永久维持抗菌成效的抗菌剂，不像其它抗菌剂会随着抗菌剂的溶出而成效慢慢下降；三是有专门好的平安性，与皮肤接触无不良阻碍。
本实验采纳了四种新型的纳米TiO2喷液(原液、复合液1#、复合液2斡、复合液3#)喷涂在瓷片和纸片上，并对其在瓷片和纸片应用中的杀菌成效进行了实验观看；同时咱们对涂有纳米TiO2喷液的部份瓷片通太高温预处置以后对其灭菌成效进行了观看实验。
1 材料与方式菌种来源大肠杆菌华南理工大学食物科学与工程学院实验室提供。
材料培育基营养肉汤培育基(g/100mL)：酪蛋白胨，牛肉浸膏，。
MR-VP培育基(g/100mL)：(月示)胨，葡萄糖，K2HPO4，pH值。
瓷片和纸片瓷片：3cm×3cm的干净瓷片。
纸片：白度为85(%，ISO)的针叶木浆抄成定量为60g/m2的纸片，其中不加任何化学药品。
纳米二氧化钛 (TiO2)应用：水处理、催化剂载体、紫外线吸收等
纳米二氧化钛(TiO2)应用：水处理、催化剂载体、紫外线吸收等
二十世纪纳米技术兴起并迅速发展，由于纳米材料的独特性质使它在科学技术领域占据重要地位。
纳米二氧化钛(TiO2)具有许多的特殊性能比如表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等，从而使其与普通二氧化钛相比具有许多特殊性能。
纳米二氧化钛在水处理、催化剂载体、紫外线吸收剂、光敏性催化剂、防晒护肤化妆品、涂料填料、光电子器件等领域具有广泛的用途。
纳米TiO的制备方法有气相法、液相法。
目前，研究的一个热点是纳米TiO2 作为半导体光催化剂用于废水、废气的净化。
纳米TiO2 具有湿敏、气敏功能，如它对一氧化碳极为敏感，可用在传感器上，尽管我国对纳米二氧化钛的研究起步较晚，但是科技工作者们在其制备和应用上做了大量的工作和深入的研究，并取得了许多成果。
河北麦森钛白粉有限公司生产的纳米二氧化钛(光催化)(MS-GCA01)
产品性能：
本品光催化纳米二氧化钛外观为白色疏松粉末。
在可见光或紫外光的作用下具有很强的氧化还原能力，化学性能稳定，能将甲醛，甲苯，二甲苯，氨，氡，TVOC等有害有机物，污染物，臭气，细菌，病毒，微生物等有害有机物彻底分解成无害的CO2和H2O，并具有去除污染物，亲水性，自洁性等特性，性能持久，不产生二次污染。
本品适合于各种空气污染治理的光触媒喷剂，纳米抗菌涂料，污水处理(可将造纸厂，印染厂，酒精厂和化工厂等废水中的大分子有机物进行降解，使之变成CO2，H2O)纳米抗菌自洁纤维，电子材料等产品，产品比表面大，光催化效率高，分解有害气体速度快，本品吸收紫外线能力强范围广(280nm-460nm)。
2024年二氧化钛纳米材料市场前景分析
2024年二氧化钛纳米材料市场前景分析摘要本文旨在对二氧化钛纳米材料市场的前景进行分析。
首先，我们将介绍二氧化钛纳米材料的概念和特性。
然后，我们将探讨二氧化钛纳米材料在各个行业中的应用现状，并结合市场数据分析了二氧化钛纳米材料市场的发展趋势和前景。
最后，我们会提出一些建议，以帮助企业和投资者在二氧化钛纳米材料市场中获得更好的发展机会。
导言二氧化钛纳米材料是一种具有纳米级粒径的二氧化钛颗粒。
由于其高比表面积、优异的光催化性能和化学稳定性等特性，二氧化钛纳米材料在许多领域中得到了广泛的应用。
二氧化钛纳米材料的应用现状紫外线防护产品由于二氧化钛纳米材料具有优异的光蓄敏性能，被广泛应用于紫外线防护产品中，如防晒霜、太阳镜等。
随着人们对皮肤保护的意识提高，二氧化钛纳米材料在防晒产品市场中的需求将继续增长。
环境污染治理二氧化钛纳米材料在环境污染治理中也有很大的应用潜力。
它可以通过光催化反应降解有害气体和有机污染物，净化空气和水源。
随着环境污染问题的日益突出，二氧化钛纳米材料在环保市场中的需求将持续增长。
新能源领域二氧化钛纳米材料也被广泛应用于新能源领域。
其在光电转换和储能方面的性能出色，被用于太阳能电池和锂离子电池等设备中。
随着可再生能源的发展和电动车市场的快速增长，二氧化钛纳米材料在新能源领域的市场需求将大幅增加。
二氧化钛纳米材料市场的发展趋势和前景根据市场研究数据显示，二氧化钛纳米材料市场在过去几年中保持了稳定的增长态势，并预计未来几年内将继续保持良好的发展态势。
以下是几个值得关注的趋势和前景：1.技术创新推动市场增长：二氧化钛纳米材料的研发和应用领域不断拓展，技术创新将推动市场的持续增长。
2.市场需求增加：紫外线防护产品、环境污染治理和新能源领域的需求不断增加，将为二氧化钛纳米材料市场提供更多的市场机会。
3.政策支持促进市场发展：政府对环境保护和新能源领域的支持政策将进一步促进二氧化钛纳米材料市场的发展。
纳米二氧化钛的制备及其应用研究进展
纳米二氧化钛的制备及其应用研究进展摘要：纳米二氧化钛作为一种重要的功能性材料，在光催化、电池、光电器件等领域具有广泛的应用潜力。
本文对纳米二氧化钛的制备方法进行了综述，并探讨了其在不同应用领域的研究进展。
主要包括溶胶-凝胶法、水热法、气相法等一系列制备方法及其优缺点，以及纳米二氧化钛在光催化、电池和光电器件等领域的应用前景。
最后，总结了现有研究中存在的问题，并展望了未来纳米二氧化钛在各个领域的发展趋势。
1. 引言纳米二氧化钛作为一种重要的半导体材料，因其独特的物理、化学性质而受到广泛关注。
其具有高比表面积、优异的光电催化性能、良好的化学稳定性、可控的光吸收能力等特点，使其在光催化、电池、光电器件等领域有着广泛的应用潜力。
在实际应用中，纳米二氧化钛的功能和性能往往与其结构和制备方法密切相关。
因此，研究纳米二氧化钛的制备方法及其应用是目前材料科学和化学领域的热点之一。
2. 纳米二氧化钛的制备方法2.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的纳米二氧化钛制备方法。
该方法通过将金属前驱物溶解在有机或无机溶剂中，生成溶胶，然后通过控制溶胶的凝胶过程，形成纳米二氧化钛颗粒。
由于溶胶-凝胶法制备过程相对简单、可控性强，使得纳米二氧化钛的晶粒尺寸和形貌可以通过控制溶胶的成分、浓度、PH值等条件来调节。
然而，溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛的缺点是制备周期长，需要较高温度和长时间的热处理。
2.2 水热法水热法是一种采用高温高压水作为反应介质，将金属前体转化为纳米二氧化钛的制备方法。
水热法可以在相对较低的温度下制备出高度结晶的纳米二氧化钛颗粒，其晶形和晶面可通过调节反应温度和时间来控制。
由于水热法制备过程相对简单，且无需添加昂贵的添加剂，因此被广泛应用于纳米二氧化钛的制备。
2.3 气相法气相法是指将气体或气态前体转化为纳米二氧化钛的制备方法。
传统的气相法将有机金属化合物蒸汽通过热分解或水解，控制反应条件，形成纳米二氧化钛颗粒。
纳米二氧化钛的性质及应用进展
二、纳米二氧化氧化钛在光学领域具有广泛的应用，其中最具代表性的是光催化。纳 米二氧化钛在紫外光下能够高效降解有机污染物，如挥发性有机物、染料、农药 等。通过光催化反应，这些污染物可以被分解为无害的二氧化碳和水，从而达到 净化环境的目的。此外，纳米二氧化钛还可以用于光电催化制氢、太阳能电池等 领域。
一、纳米二氧化钛的性质
纳米二氧化钛是一种白色粉末，具有高透明度、高分散性和低能耗等特点。 其晶体结构包括锐钛矿型和金红石型两种，前者具有较好的光催化性能，后者则 具有较高的稳定性和耐候性。纳米二氧化钛的制备方法主要包括化学气相沉积、 液相法、溶胶-凝胶法等，其中最为常用的是液相法。
纳米二氧化钛具有优异的光学性能，其带隙能约为3.2 eV，对应于紫外光的 吸收波长范围。因此，纳米二氧化钛在紫外光下具有高效的光催化性能，可用于 降解有机污染物、抗菌消毒等领域。此外，纳米二氧化钛还具有较好的化学稳定 性和耐候性，使其在室外环境下仍能保持较高的活性。
六、结论
纳米二氧化钛作为一种重要的无机纳米材料，由于其独特的物理化学性质， 在光学、电子、医药等领域具有广泛的应用前景。本次演示对纳米二氧化钛的应 用研究进展进行了详细探讨，总结了其研究现状、成果与不足，并指出了未来的 研究方向。随着纳米技术的不断发展和新材料领域的不断创新，相信纳米二氧化 钛在未来将会在更多领域得到广泛应用，为人类社会的发展和进步做出贡献。
然而，纳米二氧化钛的应用仍存在一些问题和不足之处。首先，其制备过程 较为复杂，需要严格控制制备条件，以保证其结构和性能的稳定性。其次，纳米 二氧化钛的应用过程中可能存在一定的环境风险，需要加强对其生态毒理学的研 究和控制。最后，纳米二氧化钛的大规模生产和应用还需要进一步完善产业链和 市场推广。
结论
二氧化钛常见用途有
二氧化钛常见用途有二氧化钛是一种广泛应用于各个领域的重要材料，其常见用途可以分为以下几个方面：1. 光电子领域：二氧化钛具有良好的光电转换性能，可以用于制备光电器件。
例如，将二氧化钛纳米颗粒作为染料敏化太阳能电池的电子传输材料，可以有效提高太阳能电池的转化效率。
此外，二氧化钛也可以用于制备光催化材料，用于光催化水分解、光催化除臭等环境污染物处理等领域。
2. 高温材料领域：由于二氧化钛具有优异的高温稳定性和力学性能，可以在高温环境下使用。
例如，可以将二氧化钛作为陶瓷材料的添加剂，用于制备高温陶瓷材料，如航空航天领域中的发动机喷管等部件。
3. 光学领域：二氧化钛具有良好的光学性能，可以用于制备光学玻璃、光纤等光学材料。
例如，将二氧化钛添加到光学玻璃中，可以增加其折射率和透光性能，用于制备高折射率透明材料，如眼镜镜片、摄像头镜头等。
4. 化妆品领域：由于二氧化钛具有优异的防紫外线性能，可以用于制备防晒化妆品。
二氧化钛纳米颗粒的光散射和吸收性能可以防止紫外线的侵害，保护皮肤免受紫外线辐射的损伤。
5. 医药领域：二氧化钛具有良好的生物相容性和抗菌性能，可以用于制备医用材料。
例如，将二氧化钛纳米颗粒添加到医用纤维材料中，可以提高其抗菌性能，用于制备医用口罩、伤口敷料等。
6. 环境保护领域：二氧化钛具有良好的催化性能，可以用于环境污染的治理和净化。
例如，将二氧化钛纳米颗粒制备成薄膜或涂层，可以用于光催化降解有机污染物、光催化分解有害气体等。
7. 电子领域：二氧化钛纳米材料可以用于制备高性能的电子器件。
例如，可以将二氧化钛纳米颗粒用于制备电阻、电容等电子元器件，以及用于制备更高效、更小型的电子集成电路。
总而言之，二氧化钛具有众多的应用领域，包括光电子、高温材料、光学、化妆品、医药、环境保护和电子等领域。
随着科学技术的发展，二氧化钛的应用领域还将不断扩展。
混凝土中掺入纳米二氧化钛的原理及应用
混凝土中掺入纳米二氧化钛的原理及应用一、引言混凝土是建筑物中常见的建筑材料之一，它在建筑中扮演着非常重要的角色。
然而，混凝土在使用过程中存在一些问题，比如耐久性、抗风化性等方面的问题。
为了改善混凝土的性能，近年来，人们开始研究将纳米材料掺入混凝土中的方法。
其中，纳米二氧化钛是一种常用的纳米材料，它可以提高混凝土的性能，改善混凝土的耐久性和抗风化性能。
本文将从原理和应用两方面详细介绍纳米二氧化钛在混凝土中的掺入方法。
二、纳米二氧化钛的原理1.纳米材料的定义纳米材料是一种特殊的材料，其尺寸在1至100纳米之间。
与普通材料相比，纳米材料具有更高的比表面积和更小的颗粒尺寸。
这些特性使得纳米材料在许多方面都表现出了与普通材料不同的物理和化学性质。
2.纳米二氧化钛的性质纳米二氧化钛是一种纳米材料，其颗粒尺寸在1至100纳米之间。
与普通二氧化钛相比，纳米二氧化钛具有更高的比表面积和更小的颗粒尺寸，这些特性使得它具有更好的光催化性能、光学性能和电学性能等。
3.纳米二氧化钛在混凝土中的作用纳米二氧化钛掺入混凝土中后，可以提高混凝土的性能，主要包括以下方面：（1）提高混凝土的硬度和强度；（2）提高混凝土的耐久性和抗风化性能；（3）改善混凝土的光学性能和电学性能；（4）提高混凝土的光催化性能，降解有害物质。
三、纳米二氧化钛在混凝土中的应用1.纳米二氧化钛的掺入方法纳米二氧化钛的掺入方法有两种：一种是直接掺入混凝土中；另一种是将纳米二氧化钛涂在混凝土表面。
直接掺入混凝土中的方法可以更好地提高混凝土的性能，但需要注意掺入量的控制，掺入量过多会对混凝土的性能产生负面影响。
2.纳米二氧化钛掺入混凝土中的效果（1）提高混凝土的硬度和强度纳米二氧化钛可以填充混凝土中的空隙，加强混凝土的内部结构，从而提高混凝土的硬度和强度。
（2）提高混凝土的耐久性和抗风化性能纳米二氧化钛可以吸收紫外线和光线，从而减少混凝土表面的氧化和风化，提高混凝土的耐久性和抗风化性能。
纳米二氧化钛的作用
纳米二氧化钛是白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。
还具有很高的化学稳定性、热稳定性、超亲水性、非迁移性，所以被广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业、航天工业、锂电池等。
01杀菌功能在光线中紫外线的作用下长久杀菌。
实验证明，以0.1mg/cm3浓度的锐钛型纳米二氧化钛可彻底地杀死恶性海拉细胞，而且随着超氧化物歧化酶(SOD)添加量的增多，二氧化钛光催化杀死癌细胞的效率也会提高。
对枯草杆菌黑色变种芽孢、绿脓杆菌、大肠杆菌、金色葡萄球菌、沙门氏菌、牙枝菌和曲霉的杀灭率均达到98%以上；用二氧化钛光催化氧化深度处理自来水，可大大减少水中的细菌数；在涂料中添加纳米二氧化钛可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料，应用于医院病房、手术室及家庭卫生间等细菌密集、易繁殖的场所，防止感染、除臭除味。
02光催化功能在日光或灯光中紫外线的作用下使二氧化钛激活并生成具有高催化活性的游离基，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化、光解附着于物体表面的各种甲醛等有机物及部分无机物。
03自清洁功能纳米二氧化钛具有很强的“超亲水性”，在它的表面不易形成水珠，而且纳米二氧化钛在可见光照射下可以对碳氢化合物作用。
利用这样一个效应可以在玻璃、陶瓷和瓷砖的表面涂上一层纳米二氧化钛薄层，利用氧化钛的光催化反应就可以把吸附在氧化钛表面的有机污染物分解为二氧化碳和氧气，同剩余的无机物一起可被雨水冲刷干净，从而实现自清洁功能。
日本东京已有人在实验室研制成功自洁瓷砖，这种新产品的表面上有一薄层纳米二氧化钛，任何粘污在表面上的物质，包括油污、细菌在光的照射下，由于纳米二氧化钛的催化作用，可以使这些碳氢化合物物质进一步氧化变成气体或者很容易被擦掉的物质。
纳米二氧化钛光催化作用使得高层建筑的玻璃、厨房容易粘污的瓷砖、汽车后视镜及前窗玻璃的保洁都可很容易地进行。
催化剂纳米二氧化钛的作用
催化剂纳米二氧化钛（TiO2）具有多种作用，主要集中在以下几个方面：
1. 光催化作用：
纳米二氧化钛在紫外线照射下具有很强的光催化活性。
当其吸收紫外光后，能产生电子-空穴对，这些载流子参与氧化还原反应，能够分解空气中的有害气体如甲醛、苯、氨气以及某些有机污染物，将其转化为无害的二氧化碳和水。
因此，纳米二氧化钛被广泛应用于空气净化、水质净化等领域。
2. 抗菌性能：
光催化作用也能有效杀灭细菌和病毒，通过生成的羟基自由基等强氧化性物质破坏微生物细胞膜和DNA结构，从而实现高效抗菌和抗病毒功能。
这种特性使得纳米二氧化钛常用于制备具有自清洁、抗菌效果的涂层材料，比如应用于建材表面、医疗设备表面处理等。
3. 紫外线屏蔽：
由于二氧化钛对紫外线有较高的反射率和吸收率，所以它是一种高效的紫外线屏蔽剂，可以添加到化妆品、涂料、塑料等材料中，保护人体皮肤或产品免受紫外线伤害，延长产品的使用寿命和提高其耐候性。
4. 新能源应用：
在能源领域，纳米二氧化钛也被研究作为光电化学电池的光阳极材料，利用其光生电荷分离的能力来转化太阳能为电能。
5. 其他功能：
还可作为催化剂载体，支持负载其他活性成分进行催化反应；同时，在某些特定条件下，纳米二氧化钛还可以表现出优异的导电性和良好的化学稳定性，进一步拓宽了其在传感器制造、环保材料、药物传递系统等方面的应用潜力。
二氧化钛纳米管
二氧化钛纳米管
二氧化钛纳米管是一种纳米材料，具有许多独特的性质和应用。
它们通常由单个或多个二氧化钛层组成，形成中空的管状结构。
这种纳米管的直径通常在几到数十纳米之间，长度可达几微米。
由于其高比表面积和狭窄的直径，二氧化钛纳米管具有许多特殊的化学和物理性质。
例如，它们在光催化、电催化、传感器和储能等领域有广泛应用。
此外，它们还可以用于制备高效的太阳能电池、柔性透明导电膜以及高强度的复合材料。
然而，由于其小尺寸和形状的复杂性，二氧化钛纳米管的制备和表征是一项具有挑战性的任务。
目前，主要的制备方法包括水热法、溶胶凝胶法和气相沉积法等，而表征方法则包括透射电镜、扫描电镜、拉曼光谱和X射线衍射等。
总之，二氧化钛纳米管是一种极具潜力的纳米材料，具有广泛的应用前景，但其制备和表征仍需要进一步的研究和发展。
- 1 -。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5二氧化钛纳米材料的应用格便宜。
由于其良好的光学和生物学性能，可应用于紫外线保护。
如果水表面接触角大于130。
或小于5 °可将表面分别定义为超疏水或超亲水表面。
各种玻璃制品具有防雾功能，如镜子，眼镜，具有超亲水或超疏水表面。
例如，冯等人发现可逆超亲水性和超疏水性，可来回切换二氧化钛纳米薄膜。
用紫外光照射二氧化钛纳米棒薄膜时，光生空穴和晶格氧产生反应，表面氧空缺。
动力学上，水分子与这些氧空缺相协调，球形水滴沿纳米棒填补了凹槽，并且在二氧化钛纳米棒薄膜上分散，接触角约为0° -这会导致超亲水二氧化钛薄膜。
羟基吸附后，表面转化成大力亚稳态。
如薄膜被放置在黑暗中，被吸附羟基逐渐取代了大气中的氧气，表面回到原始状态。
表面润湿度由超亲水转换成超疏水。
由于超亲水或超疏水表面，许多不同类型的表面具有防污、自洁性能。
电气或光学性质随吸附而产生变化，二氧化钛纳米材料也可用来作为各种气体和湿度传感器。
就未来的清洁能源应用而言，最重要的研究领域之一，是寻找高效电力和/或氢气材料。
如二氧化钛和有机染料或无机窄禁带半导体敏化，二氧化钛能吸收光，形成可见光区域，并将太阳能转换成电能，应用于太阳能电池。
Gratzel领导的小组，运用染料敏化太阳能技术，实现了将所有太阳能转换成电流，转换效率物10.6%电流。
人们广泛研究了二氧化钛纳米材料用于水分解和制氢，这是因为于水氧化还原时，其具有合适的电子能带结构。
二氧化钛纳米材料另外应用-二氧化钛纳米材料与染料或金属纳米粒子敏化时，形成光致变色。
当然，二氧化钛纳米材料的众多应用之一是光催化分解各种污染物。
5.1光催化应用二氧化钛被认为是最有效的、无害环境的光催化剂，广泛用于各种污染物的降解。
二氧化钛光催化剂还可以用来杀死细菌，可处理大肠杆菌悬液。
发亮的二氧化钛具有强氧化力，癌症治疗中，可用于杀死肿瘤细胞。
人们广泛研究了光催化反应机制。
半导体的光催化反应原理非常简单。
吸收的光子能量大于二氧化钛带隙，电子从价带激发到导带，形成电子空穴对。
一些电荷载体迁移到表面，并和吸附到表面的化学品发生反应，分解这些化学品。
这种光解过程通常涉及一个或更多的自由基或中间物质。
比如OH, 02 ,H2O2,和02 -它们在光催化反应机制中扮演重要角色。
半导体光催化活性主要取决于-（i）光吸收性能，例如，光吸收光谱和系数。
（ii）电子和空穴决定表面还原和氧化率。
（iii）电子空穴复合率。
一个较大面积的表面，具有恒定的吸附剂表面密度，会使光催化反应速度更快。
在这个意义上说，表面面积越大，光催化活性越高。
另一方面，表面具有缺陷，因此，表面面积越大，重组的速度就越快。
结晶度越高，大面积缺陷就越少，光催化活性越高。
高温治疗上通常提高了二氧化钛纳米材料，这反过来又可以促使小颗粒聚集和降低表面积的结晶。
从上述一般结论来看，物理特性和光催化活动的关系是复杂的。
考虑相关因素，寻求最佳的条件，这可能因个案而异。
5.1.1第一代纯二氧化钛纳米材料二氧化钛颗粒尺寸减小时，表面微粒随表面积和体积比增大而增加，这可以进一步提高催化剂活性。
纳米颗粒尺寸减小，带隙能量增加，这有可能提高价带洞的氧化还原，并有可能提高导带电子的氧化还原，这会允许产生光氧化还原反应。
此反应不可能在大量材料中进行，除非另有说明。
二氧化钛纳米粒子的一个缺点为，它们只能用一小部分阳光进行光催化。
实际上，存在着为特定光催化反应的最佳尺寸。
王等人研究了二氧化钛纳米材料加氢反应，即CH3CCH和H20反应，他们发现了：二氧化钛粒子的直径减小，光催化活性就提高，尤其是小于10纳米的二氧化钛粒子。
他们建议，对粒子尺寸收益率的依赖，是由于化学反应活性的差异，而不是由于催化剂的物理性质。
王等人发现了二氧化钛纳米材料的最佳尺寸，用于分解氯仿的最大光催化效率。
他们观察到了：粒径从21下降到11纳米时，光催化活性就提高了。
他们得出了结论，对于一些特别反应，最佳颗粒尺寸约为10纳米。
大尺寸二氧化钛纳米粒子中，电荷载体的大部分重组是主要的过程，可以通过减小颗粒尺寸而减少电荷载体重组。
当颗粒尺寸降低到某一限额时，表面重组过程占主导地位，这由于产生了电子和空穴，并且接近于表面，表面重组超过了界面电荷载体转移过程。
蔡等人研究了四种尺寸的二氧化钛纳米粒子光催化活性，用于分解2-异丙醇。
他们发现了，7纳米微粒的光催化活性 1.6倍于P25型二氧化钛。
5 - 30纳米粒子具有较低的光催化效率。
经证明，在适当条件下，介孔二氧化钛，二氧化钛纳米棒，纳米管，具有很高的光催化性能。
彭等人准备了介孔二氧化钛，其表面积较大，在氧化罗丹明B上，介孔二氧化钛显示了良好的光催化活性，这由于其表面积大、晶粒尺寸小、锐钛矿结晶介观结构良好。
图60显示了试样中孔二氧化钛的光催化性能，在不同温度下，准备和煅烧了这些试样，并将它们和P25 TiO2性能作了比较。
所有的介孔二氧化钛均优于Deguessa P25二氧化钛的光催化性能。
将试样在400C下焙烧，可得到最佳反应。
焙烧温度的进一步增加，光催化性能逐步降低。
杨等人发现了，二氧化钛纳米管用硫酸液处理，对酸性橙光II的降解催化活性，按以下顺序排列：二氧化钛纳米管和 1.0 mol / L硫酸溶液反应〉二氧化钛纳米管和0.2 mol / L硫酸溶液反应〉未经处理二氧化钛纳米管〉二氧化钛纳米颗粒，这是因为二氧化钛纳米管经硫酸处理后，由更小的粒子组成，具有较高的比表面积。
二氧化钛气凝胶被认为有前途的光催化剂。
德根等人制备了二氧化钛气凝胶，其具有90%的孔隙率和600平方米/克的表面积。
他们发现，经紫外线照射近1小时后，二氧化钛气凝胶水杨酸光催化降解，以10倍速度快于Deguessa二氧化钛光催化降解。
图61显示了退火前后气凝胶光降解，并将它们和商用Deguessa P25作了比较。
5.1.2。
掺杂了金属的二氧化钛纳米材料：第二代在过去的十年里，在可见光照射条件下，掺杂了金属的二氧化钛纳米材料已被广泛研究，以提高各种有机污染物光催化降解性能。
崔等人进行了一项关于“掺杂21种过渡金属元素的二氧化钛纳米颗粒光催化氯仿氧化物和四氯化碳降解”的系统研究，发现光催化活性与掺杂离子的电子结构有关，因为带有封闭电子层的掺杂离子，对光催化活性很少或没有影响。
掺杂了0.1 % -0.5 %的Fe3 , Mo5 , Ru3 Os3 , Re5 , V4，和Rh3，光催化活性显著增加，而掺杂了Co3和AI3，光催化活性会降低。
金属离子掺杂在二氧化钛基体中，会明显影响电荷载体复合率和界面电子转移率。
具有掺杂物的二氧化钛的光化作用似乎具有一个复杂掺杂浓度功能，即具有二氧化钛晶格掺杂能级，D电子结构，掺杂分布，电子供体的浓度，光强度。
用等离子体增强化学气相沉积方法制备的掺杂锡离子二氧化钛纳米粒子薄膜，显示了较高的光催化降解苯酚性能，而在紫外线和可见光照射下，纯二氧化钛和锡离子掺杂物，对光载体分离与可见光激发有好处。
图62显示了，在紫外线和可见光下，光催化降解苯酚及其反应时间。
其中掺杂了锡的二氧化钛纳米粒子作为光催化剂。
与造纸废水处理的二氧化钛相比，铁掺杂纳米二氧化钛显示了较高的光催化活性，其中铁含量较低（最佳质量分数0.05 %）。
与纯二氧化钛相比，在光电消毒大肠杆菌中，铁掺杂纳米二氧化钛具有较高的光催化活性。
可见光照射下，矶型掺杂TiO2光催化剂催化氧化乙醇。
紫外线照射下，纯二氧化钛具有同样的光催化活性。
PT4+离子掺杂二氧化钛纳米粒子表现出较高的光催化降解二氯乙酸性能和降解4氯苯酚性能；银-二氧化钛（Ag TiO2 ）纳米催化剂表现出较高的光催化降解2,4,6三氯酚性能，由于较好的分离光生载流子，改善氧还原，诱导原子降解程度更高。
在可见光下，魏等人合成了镧、氮共掺二氧化钛纳米粒子，其具有优越的催化活性，其中氮掺杂用来缩小二氧化钛带隙，镧用来阻止纳米粒子聚集。
张等人宣布铬和氮共掺二氧化钛纳米粒子，可以吸附可见光，这通常导致亚甲基蓝脱色光催化效能降低，除了氮掺杂浓度较低时。
Bessekhouad 等发现低浓度的碱（锂，钠，钾）掺杂的二氧化钛纳米粒子，是降解有机污染物的有希望的材料。
彭等人发现，铍掺杂的二氧化钛纳米粒子，当其掺杂离子在浅层表面时，掺杂物有益于光催化活性，当其掺杂离子在深层面时，掺杂物对光催化活性有害。
然而，并非所有金属掺杂二氧化钛纳米材料表现出比纯二氧化钛纳米材料光催化活性高。
马丁发现，与纯二氧化钛纳米粒子相比，钒掺杂二氧化钛纳米粒子表现出较低的光氧化催化氯苯酚。
在摄氧量中心，电荷载体与电子陷阱重组，或在V4+杂质中心，电荷载体与空穴陷阱重组。
赫尔曼等人发现，在可见光区域，铬掺杂二氧化钛较少，草酸、丙烯氧化以及异丙醇和O同位素交换为零，条件为在可见光照射下；与纯二氧化钛相比，在紫外线照射下，草酸、丙烯氧化以及异丙醇和O同位素交换较小。
这由于在三价铬离子位置，电子空穴复合增加了。
罗等人报告说，二氧化钛，分别掺杂了 1.5 mol %钼，1 mol %的钒加1 mol % 的铝，或0.1 mol %钒加1mol % 1mol %，其光催化活性下降，这由于钼和钒的d电子，作为二氧化钛主要载体，可以有效地扑灭高能量的光生空穴，光生空穴在杂质中，二氧化钛带隙中的掺杂物携带那些杂质。
5.1.3。
非金属掺杂的二氧化钛纳米材料：第三代非金属掺杂TiO2纳米材料已被视为第三代光催化剂。
广泛研究了各种非金属掺杂TiO2 纳米材料的可见光光催化活性。
与纯TiO2纳米材料相比，非金属掺杂TiO2纳米材料已被证明能改善光催化活性，尤其是在可见光区域。
图63显示了用氮掺杂二氧化钛分解亚甲基蓝，此实验由Asahi和他的同事进行操作。
结果表明，在可见光区域，与纯TiO2相比，氮掺杂二氧化钛具有更好的光催化活性；但紫外线下，氮掺杂二氧化钛显示较低的光催化活性。
氮浓度依附于氮掺杂二氧化钛光催化活性，氮浓度在可见光区域，可见光下，氮光催化活性部位等同于X射线光电子能谱B -N状态,,其高峰期在396伏特。
Iris和其同事研究中，发现浓度取决于氮掺杂二氧化钛光催化活性，原因是，低氮浓度（v 2%）的氮掺杂二氧化钛的带结构，不同于高氮浓度的氮掺杂二氧化钛的带结构，据发现，氮掺杂二氧化钛光催化活性大幅增加，这由于-置换掺杂物过程中，O- Ti-N键形成作为氮氧化物。
可见光照射下，通过氮掺杂二氧化钛，有机物光催化氧化，这主要是通过水氧化的中间体，或通过氧气还原的中间体，而不是与空穴氮直接反应..可见光照射时，将气态丙酮分解成丙酮和二氧化碳时，氮掺杂二氧化钛纳米管也展现出较高的光催化氧化活性•也研究了硫掺杂二氧化钛的光催化活性..在可见光区域，硫掺杂二氧化钛显示较高的光催化活性，但在紫外线区域，其光催化活性较低。