纳米TiO2自清洁性及其应用
纳米TiO_2在皮革工业中的应用研究
２ 国 家制革技 术研 究推 广 中心 ， ． 山东 烟 台 ２ ４ ０ ） ６ ０ ５
摘 要 ： 文 对 纳 米 ＴＯ。 催化 与超 亲 水 的机 理 进 行 了简 要 概 述 ， 述 了 纳 米 Ｔｉｚ在 皮 革 工 业 的 应 用 价 值 ， 本 ｉ 光 论 Ｏ
广 阔 的应 用 前 景 Ｌ 。 １ ］
皮革工 业是一个 传统 的消 费工业 。随着人 们生 活水 平的提 高 ， 对皮 革 产 品 的性 能 提 出 了更 高 的要 求， 如抗菌 、 自清洁 等 。这 些功 能是传 统的制革 工艺
所不 能达到 的 ， 必须 将 传 统 的工 业 与 当前 的新材 料 结合起 来才 能解决 这 些 问题 ， 于是 我 们将 目光转 向
ｒ ｄ ａ ｉ ｎ；ｓ ｌ ｃｅ ｎ ｎ ａ ｉｔｏ ｅｆ ｌ ａ ｉ ｇ －
理、 玻璃清 洁 、 高效 太 阳能 电池 、 妆 品 等方 面 有着 化
引 言
２ Ｏ世纪 以来 ， 米 材 料 技 术 兴起 并 迅速 发 展 ， 纳
由于 纳 米 材 料 的 表 面 与 界 面 效 应 、 尺 寸 效 应 、 子 小 量
如 处 理 制革 有 机 废 水 ， 高 皮 革 制 品 的抗 菌 性 能 、 紫 外 线 能力 、 提 抗 自清 洁能 力 等 。
关 键 词 ： 米 ＴＯ。抗 菌 ； 理 制 革废 水 ； 纳 ｉ ； 处 抗紫 外 线 ； 自清 洁
中图 分 类 号 ： ３ ３ ＴＢ ８ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ４ ９ ９ ２ １ ） ５ ０ ２ ４ １ ７ —０ ３ （ ０ １ ０ —０ ２ —０
防雾、自清洁玻璃表面纳米TiO2薄膜的研究进展
出降低接 触 角 、 高光敏 性 、 加保 持 时 间是 开发 防 雾、 提 增 自清洁玻 璃 实 用产 品的 关键 ， 着重 综述 了
这 方 面的研 究进展 ， 剖析 了各 因素的作 用原理 。
关键词 ： 纳米 ＴＯ：薄膜； ｉ ； 超亲抽 ｝； 生 接触角
纳 米 ＴＯ 是研究 较 多 的纳 米材 料 之一 ， 具有 ｉ 它
品、 半导体 电池等众
多领 域具有 广 泛的应 用前 景 。近年来 的研 究发 现纳
臭、 防污等环保功能 ， 而且使建筑物的清洗 、 保洁费
大 量节 省 。随着研 究 的深人 ， 最终 ＴＯ 功能 薄膜 必 ｉ 将走 进广 泛 的实际 应用 中 。
Ｎ ｒ ａｇ ｓ ｏｍ ｌｌ ｓ ａ Ｐ ｏ ｃｔｌ ｔｏｌｄ ｌ ｓ ｈｔ ａ ｙ ａ ａ ｏ ａ ｓｃ ｅ ｇ ｓ
图１带看水雾的普通玻璃和镀有ＴＯ 薄膜玻璃的不同 ｉ 目前 ，自清 洁防雾玻璃 已成为全球的研究热点 ， 采 用无机薄 膜制 备 的 自清 洁 防雾玻璃 具有优 良的亲
用。
水陛、 耐久性和成本低。 深人开展自 清洁防雾玻璃的研 究， 将其成果推 向市场 ， 服务于社会 ， 具有重大 的意义。
１ ｉ２ ＴＯ 表面 的超 亲 水 性 原 理
１９ 年 Ｗａｇ ９７ ｎ 等在 （ ａ ｒ＞ Ｎ ｔ ｅ￣撰文报道 了ＴＯ ｕ＞ ｉ 薄膜 的双亲 性［ 通 常情况 下 ， ８ １ 。 纳米 ＴＯ 涂膜表 面 与 ｉ
米 ＴＯ 薄膜表面还具有超亲水特性［ 即水在纳米 ｉ ４ １ ， ＴＯ 薄膜表面的接触角很小 ， 图 １ ｉ 如 所示 。这一新 特 性 赋予 了材 料抗 雾 ， 自清 洁 、 易洗 和 快 干等 功 能 ， 在玻璃幕墙 、 农业暖房 、 各种镜片 、 挡风玻璃和交通
4.典型的纳米材料(二)-纳米氧化物
纳米氧化铝的应用
4. 陶瓷材料 在常规氧化铝陶瓷中添加5%的纳米级氧化 铝粉体，可改善陶瓷的韧性，降低烧结温度。由 于纳米氧化铝，粉体的超塑性，解决了因低温脆 性而限制其应用范围的缺点，因此在低温塑性氧 化铝陶瓷中得到广泛应用。在其它陶瓷基体中加 人少量的纳米级氧化铝，，可以使材料的力学性 能得到成倍的提高，其中以SiC氧化铝纳米复合材 料最为显著，共抗弯强度从单相碳化硅陶瓷的 300～400MPa提高到1GPa，经过热处理可达 1.5GPa，材料的断裂韧性提高幅度也在40%以 上。
了其对辛烷的光催化分解。这为解决海洋石油污染提供了一种切 实可行的办法。
余家国等人研究了在太阳光照射下用多孔纳米TiO2薄膜处理水溶
液中的敌敌畏有很好的效果。
纳米TiO2还可有效地用于含CN-的工业废水的光催化降解。
5. 自清洁功能 纳米TiO2具有很强的“超亲水性”，在它的表面不易形
纳米三氧化二铝（Al2O3）
氧化铝与其他材料相比，它具有许多独特、优良的性能， 如
高熔点( 2015℃)、 较高的室温和高温强度，高的化学稳定性 和接点介电性能， 电绝缘性好，硬度高( 莫氏硬度9)，耐磨 性好且成本低廉。因而氧化铝陶瓷可用于制造高速 切削工具， 高温热电耦套管、 化工高压机械泵零件、内燃机火花塞、人 工关节及航空磁流体发电材料等多种陶瓷器件。 纳米氧化铝材料的特殊光电特性、高磁阻现象、非线性电阻 现象、在高温下仍具有的高强、高韧、稳定性好等奇异特性， 以及各种纳米粉体材料共有的小尺寸效应、表面界面效应、 量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，使其在催化、滤光、光 吸收、医药、磁介质及新材料等领域有广阔的应用前景。
6.其它功能
纳米TiO2还有许多其它功能。如有人利用TiO2光催化将
纳米自清洁技术的资料
纳米自清洁技术的资料
纳米自清洁技术是一种新型的清洁技术，其基本原理是利用纳米材料的特殊性质，在表面形成一层微观的纳米结构，使其具有自净能力。
这种技术可以应用于各种材料表面，如建筑物外墙、汽车、家电、玻璃等。
目前，纳米自清洁技术可分为两种类型：一种是利用超疏水性（hydrophobic）纳米材料，使其在表面形成微观的多孔结构，使水滴或污渍无法附着在表面上，进而实现自清洁的效果。
另一种是利用光触媒纳米材料，在阳光的照射下可以将空气中的污染物质分解掉，从而达到自净的效果。
纳米自清洁技术具有许多优点，如长期保持清洁、耐腐蚀、减少清洁成本、节省水资源等。
同时，也可以帮助减少空气污染和防止细菌滋生。
随着技术的不断发展，纳米自清洁技术已经成为全球技术研究的重大方向之一。
未来，其应用范围将会更加广泛，也将会成为建筑、交通等领域的一个重要发展趋势。
纳米TiO2的应用现状
第 １卷 ７
Ｖ０ ． ７ Ｉ１
第 ｉ 期
Ｎ ． ｏ １
重 庆工业 高等 专科学 校学报
Ｊ ｕ ａ ｆＣ ｏ ｇｉｇ Ｐ ｌ ｅｌ ｅＣ ｌｇ ｏ ｒ ｌｏ ｈ ｎ ｑｎ ｏｙ ｃ ｎ ｔ ｍｉ ｏｌ ｅ ｅ
２０ 年 ３月 ０２
＞ ＜ ＞＜ ＜＞ ＜ ； ；
１在 环 境保 护 方 面 的 应 用
随着环 境 污 染 的 １益 严 重 ， ３ 人们 的环 保意 识也 逐渐加强 ， 而传统的化学方法处理环境污染 已不 能 满足现代环 境保 护 的要 求 ， 因此 就 需要 使 用新 的材 料 和方法进 行环 境保 护 ． 米 Ｔ 材 料 由于它 的亲 纳 ｉ 水特 性和光催 化 杀 菌特性 ， 已应用 于 净化大气 、 现 净 化水质、 抗菌杀菌、 防枵自洁等许多方面 ． １１ 纳 米 在 环境 保护方面 应用 的机 理讨论 ． ｎ 目前 的研 究 认 为在 紫外 光 照射 条件 下 ， 价 Ｔ 带 电子 被 激 发 到 导带 ， 电子 和空 穴 向 Ｔｑ 表 面迁 ｉ 移 ， 表面 生成 电子 空穴 对 ， 在 电子 与 反应 ， 空穴 则 与表面 桥氧离 子 反应 ， 分别形成 和氧空位 ． 此 时， 空气 中的水解 离 吸 附在 氧空位 中 ， 为化学 吸附 成 水（ 表面 羟基 ）化 学 吸附可 进 一步 吸 附空气 中 的水 ， 分 ， 成物 理吸 附层 ， 形 即在 缺陷周 围形成 了高度 亲水的微区， 而表面乖余 区域仍保持疏水性 ， ４ 这样就 在 ｑ 表 面 构成 了均 匀 分 布 的 纳米 尺 寸 的 亲水 和 ｎ
Ｍ ８＂２ ２ Ｊ． ∞
纳米 ＴＯ 的应 用 现状 ｉ２
刘 艳① 任 宗茂②
（ ①涪陵师范学院， 涪陵 ４ ８０ ； 涪陵实验 中学， ０ ００② 涪陵 ４ ０ ） ￣００
纳米TiO2光催化在废水处理中的应用研究
技术——光催化， 以其催化 活性 高、 稳定性好 、 对人体无
毒 、 格低 廉 等 独 特 的 优 点 ， 价 日益 受 到 重 视 。二 氧 化 钛
（ ｉ： 光催化 技术 也是 近 年来 国 内外最 活 跃 的 研究 领 域 ＴＯ ）
之一。
２ 纳米 ＴＯ ｉ 光催化 在废 水处 理方面 的应 用
氧化还 原性极 强 ， 酸 碱 和 光化 学 腐蚀 ； 廉无 毒 。 目前 耐 价 对 光催化 的机 理研究 尚不成 熟 ， 一般认 为 光催化 氧 化法 是 以 Ｎ型半导 体 的 能 带 理 论 为 基 础 。ＴＯ 属 于 Ｎ 型 半 导 ｉ， 体 ， 能带 是不连 续 的 ， 充满 电子的低 能 价带 （ Ｂ 和空 其 在 Ｖ） 的高能 导带 （ Ｂ 之 间存 在 一个 禁 带 ， 隙 能 为 ３２ Ｖ 光 Ｃ） 带 ．ｅ ，
催化 所需 入 射 光最 大 波长 为 ３ ７ ５ ｎ ８ ． ｍ。当 ≤３７ ５ ｎ ８ ． ｍ
的光波辐 射照 射 Ｔ ， ， 于价 带 的 电 子被 激 发 跃 迁 到 ｉ 时 处 Ｏ 导带， 生成 高活性 电子 （ 一 ， ｅ ） 同时在 价带 上产 生 相应 的空 穴 （ ）从 而形 成 具 有 高 度活 性 的 电子／ 穴 对 ， 在 电 ｈ ， 空 并 场作 用下 分离 ， 向粒 子表 面 迁移 ， 可直 接 将 吸 附 的有 机 既
样条 件下 ， 钛 矿 型 的催 化 活性 较好 。在 众 多 光 催 化 剂 锐
反应 ， 二次 污染 ， 机 物 彻底 被 氧 化 降解 ， 用范 围广 ， 无 有 应 几乎 所有 的污水 都可 以采用 。尤其 是近年 来 ， 效率 的光 高 催化 剂 、 纳米粒 负载 和金 属 掺杂 、 电结 合 的 催化 方 法 以 光 及太 阳能技 术 的研 究 开发 ， 使光催 化氧 化法应 用 于水 处理
涂覆纳米TiO2薄膜的自洁玻璃研究
能，还具有抵挡近红外光，防止热辐射，从而节能保暖的功能卜 。
早期研制 、开发的 Ｔｏ 薄膜 自沽材料始发于 日本。他们将 Ｔ０涂膜在玻璃上 ，在上世纪 ９ ｉ２ ｉ２ ０年代中期
已投人生产试用阶段。日本的东陶 Ｔ Ｔ 、 Ｏ Ｏ 旭硝子公司科研人员采用 Ｔ ｉ 光催化剂不仅开发出了 自洁玻璃 ， 还研制开发出含有 ｉ２ ｒ 光催化剂的陶瓷等建筑产品。在国际上 ， 日本开发推广应用薄膜 自洁玻璃外，英 ｏ 除 国的皮尔金顿公司在开发应用 ＴＯ光催化 自沽玻璃已走在欧美的前列 。 ｉ２ 本文主要研究以溶胶—凝胶法制备 自沽玻璃 的各种原理和镀膜 的各工艺参数 ，测试了产品的光催化性能。
自洁玻璃 是 在玻璃 表 面镀 上一 层纳 米 Ｔ０薄膜 而形成 的玻 璃 。在 日光灯 或 日光 的照射 下 ，Ｔ（光 催化 ｉ２ ｉ
剂吸收紫外光，产生活性基团。这些基团足 以使玻璃表面的少量有机物、微生物分解成二氧化碳和水等无 机物。加上纳米 Ｔｏ薄膜经紫外光 照射后有很强的亲水性 ，经雨水或水 冲洗后 ，可使灰尘和油污 自动从玻 ｉ２ 璃表面剥离 ， 从而达到 自清洁的效果。也因为纳米 Ｔ 薄膜的亲水性 ，自洁玻璃还具有防雾、防水滴的功
赵 家林 ，朱李玮
（ 齐齐 哈尔大学 化学 与化工学院 ，齐齐哈尔 ，１ １０ ６０ ６）
摘 要：采用溶胶—凝胶 法 ，并用浸渍提拉技术制备 了涂覆纳米 ＴＯ 薄膜 的 自沽玻璃 。通过热分析讨 沦了凝胶 的转 ｉ
变过程 。对 比了 自洁玻璃的亲水性 ， 究了该样 品的光催化性能。研究表 明，干凝胶的最佳热处理制度为升温速 研 度为 １℃／． ５ｃ时保温 ｌ ；镀膜 ６次的试样具有最好的光催化能 力 ； 品在 日 ２ ｈ ４Ｏｃ ｈ 样 光照射下也具有 良好的亲水性
光催化纳米材料在生活中的应用
光催化纳米材料在生活中的应用摘要：伴随着科技的飞速发展，光催化纳米技术已经取得了显著的成就，并被普遍采用。
尤其在生态环境的维护，特别是污水处理、大气治理和噪音污染治理领域起到了极其重要的作用。
它的影响力已经变得至关重要。
这篇文章详细阐述了光催化反应的基本机制，并且讨论了光催化纳米材料在环境保护领域的具体运用。
关键词：纳米材料；光催化反应；环境保护；二氧化钛良好的生态环境是我们人类赖以生存的基础，可是随着人类科学技术的进步和发展，我们的生态环境面临着越来越严重的恶化。
生态环境的治理俨然已经成为我们人类长久生存的第一要务。
光催化纳米材料在生态保护和污染治理方面发挥着不可或缺的重要作用。
[1]光催化纳米材料，即在光照环境中进行化学反应所必需的半导体物质。
光催化纳米材料在室温下可以直接利用阳光将各种污染物分解，并且不会造成二次污染，是一种非常理想的污染治理的材料，常见的光催化纳米材料有Fe203、TiO2、WO3、SnO2、CuO、Al2O3、ZnO等。
1 光催化纳米材料的工作原理光催化纳米材料是指在光作用下可以诱发氧化－还原反应的一类半导体纳米材料，具有很高的稳定性和氧化能力。
此类材料通常在光催化反应中充当催化剂参与到反应，光催化剂的种类有很多，包括氧化物、硫化物、氮化物等。
当前人们通常采用半导体能带理论来解释光催化反应的机理：区别于普通的金属材料或者绝缘物质，光催化纳米材料具有特殊的能带结构，即价带(Valence Band,VB)和导带(Conduction Band,CB)之间存在一个禁带(Forbidden Band,Band Gap)，这种独特的电子结构存在明显的不连续性[2]。
当用光照射激发光催化纳米材料且光能量超出或者等于能隙的限值时，价带上的电子会被激发跃迁到导带上。
光生载流子在电场作用下通过扩散迁移到材料表面，并且在价带上留下相对稳定的空穴，形成电子—空穴对。
并且价带上的光生空穴h+具有很强的氧化能力，可以氧化材料表面被吸附物质的电子(e-)，而跃迁到导带上的电子(e-)具有很强的还原能力。
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纳米TiO2自清洁性及其应用 201240720221刘婷 应化2班
摘 要：由于自洁净材料具有光催化、自清洁 、 抗菌等功能 ,人们对光催化自洁净材料的研究日益关注，市场对于自清洁薄膜产品的需求也日益增加，其发展前景非常乐观。本文主要概述了纳米二氧化钛自清洁材料的机理及应用。
关键词：光催化；TiO2；自清洁；应用
1 引言 随着人类社会的发展，环境污染问题受到人们越来越多的关注，如何消除或减少工业生产对环境造成的污染已成为一个全球性的问题。TiO2能直接利用包括太阳光在内的各种途径的紫外光，在室温下对各种有机的或无机的污染物进行分解或氧化，从空气中清除这些污染物。该项技术具有能耗低、易操作、除净度高等特点，尤其对一些特殊的污染物具有比其他方法更突出的去污效果，而且没有二次污染等，成为多相光催化领域的研究热点，具有广泛的应用前景。 2 自清洁机理 2.1 光催化机理 TiO2是一种n型半导体材料，有强的氧化性和还原性。在光化学反应中，以TiO2
作催化剂，在太阳光，尤其是在紫外线的照射下，使TiO2固体表面生成空穴(h+)和电
子(e-)。空穴(h+)使H2O氧化，电子(e-)使空气中的O2还原，使有机物氧化为CO2、H2O等简单的无机物[1]。光催化反应的机理模式如下: TiO2 + hγ → e- + h+ h+ + H2O →·OH+ H+ e- + O2 →·O2-
·O2- + H+ →HO2· 2HO2·→O2+H2O2 H2O2+·O2-→·OH +OH- 1.2 亲水性机理 在紫外光照射的条件下，氧化钛表面的超亲水性是由于其表面的结构变化：在紫外光的照射下，氧化钛价带的电子被激发到了导带，电子和空穴向氧化钛表面迁移，在表面形成电子空穴对，电子与Ti4+反应，空穴则同薄膜表面的桥氧离子反应，分别生成Ti3+和氧空位，空气中的水分子与氧空位结合形成表面羟基,形成物理吸附水层, 其表面就会有极强的亲水性,与水的接触角减小到5°以下,甚至水滴可以完全浸润二氧化钛薄膜表面，薄膜具有的这种性质称为超亲水性。 从实际应用角度看，薄膜所处的环境是复杂多变的，涉及到温度、空气的湿度、日照时间、空气中灰尘的浓度等因素。特别是空气中的灰尘，一旦积聚在薄膜表面并形成化学结合，必将大大减弱薄膜的亲水性能。TiO2薄膜必须不断进行光催化降解而除去这些污染物，才能达到自清洁的效果[2]。 2 自清洁材料的应用 在室内环境净化研究中，利用纳米TiO2的光催化性和超亲水性, 将纳米TiO2负载在墙纸、日光灯、窗玻璃上，可以除去空气中的细菌和有机污染物；经纳米TiO2负载的抗菌陶瓷用品是医院、宾馆卫生设施抗菌除臭的理想材料；将纳米TiO2掺入建筑涂料中,可以提高涂料的防水性,防污性，而且对人体和环境无任何损害。将纳米TiO2
膜用于建筑材料表面时,可使建材表面具有净化空气、杀菌、除臭、防污等环保功能，
大大节省保洁费用。 2.1 自清洁玻璃 2.1.1 自清洁玻璃的定义 自清洗玻璃是优质清洁玻璃基片镀膜后，经太阳光照射后，具有降解有机物和光诱导超亲水性，在雨水的洗刷下，能将污物松散和除去，达到玻璃表面的自洁净的玻璃[3]。 2.1.2 自清洁玻璃的机理 自清洁玻璃则是通过在玻璃表面镀制TiO2光催化涂层来实现的。该涂层在阳光中的紫外线的作用下，将其表面附着的有机物分解为H2O和无害的无机物, 使玻璃表面具有超亲水性，从而使玻璃变得易清洗、不结雾。当水在TiO2薄膜表面的接触角小于15°时具有高的水流动性，小于10°时有自清洁效果，小于7°时有防雾效果[4]。 2.2 自清洁陶瓷 在陶瓷表面涂以TiO2的途层，可以使这些材料的表面经光照后具有防污垢沉积、易洗、易干等“自洁”功能。陶瓷的表面吸附了空气中的有机物和无机物后，有机物不溶于水，形成污垢，表面变脏，且有机污垢用水很难擦洗干净。如果这些材料表面涂敷-层TiO2薄膜，利用光催化作用，可以把吸附在表面的有机物分解成CO2和H2O，剩余的无机物可以被雨水冲刷干净，这个过程就是自清洁[5]。 日本ToTo公司在世界上首先开发出具有抗菌效果的建筑卫生陶瓷。目前我国在自洁净陶瓷的研究和开发方面也已取得了明显的进展。刘平等采用改进的Sol-Gel技术制备了负载型自清洁陶瓷,考察了热处理条件和膜厚度等光催化膜制备与反应条件对自清洁陶瓷光催化活性的影响,研究结果表明,灭菌效果和油酸光降解速度取决于负载光催化膜的晶相组成、晶粒大小及其比表面积。贺飞等采用溶胶-凝胶法,在自制的陶瓷釉体表面负载粒径大小为40～100 nm的TiO2晶粒 ,形成透明均一无“彩虹效 应”的TiO2光催化薄膜型自洁功能陶瓷,具有超强亲水性和去污功能[6]。 2.3 自清洁涂料 自清洁涂料，也称自洁净涂料、光催化剂涂料等，在功能上与自清洁陶瓷或自清洁玻璃一样，利用了光催化材料的超级氧化，分解污物的能力和超亲水性。与自清洁瓷砖或玻璃不同的是，涂料可以在室温下成膜、可适用范围和场合更广、制作和运输更方便、价格更低廉[7]。 自清洁涂层能够使表面污染物或灰尘颗粒在重力、雨水、风力等外力作用下自动脱落或通过光催化降解而除去，具有节水、节能、环保等优点，在建筑、交通、 新能源等行业具有重要的应用前景。近年来，它已成为先进功能涂料的研究热点。目前，基于不同的自清洁原理，已发展了两类自清洁涂层。一类是超疏水(水接触角>150°)自清洁涂层，它通过水滴滚动带走灰尘，实现类似于荷叶的自清洁功能。如在 2000 年，德国推出具有“荷叶自清洁”功能的硅树脂外墙涂料，墙面灰尘可通过雨水冲刷去除，达到自清洁效果。但现有超疏水涂层仍存在制备工艺复杂、制备面积小、力学性能差、耐油性污染物能力差等问题，缺乏实际使用价值。另一类是基于无机光催化半导体材料的自清洁涂层。在这一类自清洁涂层中，最为典型的是二氧化钛(TiO2)涂层材料[8]。 2.4 自清洁纺织品 纺织品经常洗涤容易起毛起球和变形，既影响穿着舒适性又影响美观。因此，研究与开发出一种具有光催化自清洁功能的纳米自清洁纺织产品，将具有较大的实际意义，能产生较大的经济效益与社会效益。 经过纳米自清洁整理的羊绒织物纤维表面均匀分布了大量的纳米复合粉体颗粒。 由于纳米材料粒径小，表面能高，因此它能牢而提高，这是因为增加纳米整理剂浓度的同时，吸附在羊绒针织品上的纳米TiO2复合粉体将会增加，当光子照射到织物表面的时候，就会激发出更多的高活性自由移动的光生电子(e-)和空穴(h+)，生成更多的超氧阴离子自由基(·O2-)和羟基自由基(·OH )，致使更有效地将有机油污直接氧化为CO2和 H2O等无机小分子[9]。 纳米TiO2用于对织物的整理,在日光照射或其他含有紫外光的光线照射下,织物中的纳米二氧化钛产生光催化作用,具有排除灰尘、气味、细菌、色泽污迹及分解有害有机物质如甲醛等物质的功能。 2.5 自清洁绿色外墙瓷砖 外墙瓷砖在建筑上使用广泛，但其清洗维护则存在劳动强度大、环境污染重和成本费用高等问题。 绿色外墙瓷砖是指具有光催化性能和自清洁功能的环境友好型免维护外墙瓷砖，通常在普通外墙瓷砖表面通过物理或化学方法沉积一层坚硬牢固的光活性纳米二氧化钛膜层。二氧化钛膜层经过太阳光中的紫外线照射后，能够将表面附着的油污等有 机污染物高效降解为二氧化碳和水。同时，无机污染物也不易附着在自洁净外墙瓷砖表面，经紫外线照射的瓷砖表面具有良好的亲水性。雨水落在外墙瓷砖上面时，形成一层薄的水膜，而不是水珠，雨水不会聚集在一处而是扩散到整个表面,均匀地冲刷掉浮在瓷砖表面上的污迹，不会在普通外墙瓷砖上留下难看的条痕。通常自然的降雨就能够使绿色外墙瓷砖保持长期的清洁效果。在雨水稀少时，降解后的污迹颗粒能够被风吹掉，用清水简单地冲洗也能使外墙瓷砖保持洁净[10]。 3 结语 研发具有抗菌和自净化功能的自清洁材料对保护环境和实现可持续发展具有重要意义,这类新型功能材料的使用面极广,具有广阔的发展和应用前景。但是,目前自清洁材料的产业化受到了一些技术上的制约:其在可见光下的光催化效率太低, TiO2
膜的大面积制备技术也不够成熟,自清洁性能的持久性还有待提高等。今后的自清洁
材料将会朝着光催化效率更高,自清洁性能更稳定的方向发展。同时,自清洁材料的应用领域还可以不断的拓宽,如空气净化、污水处理、光催化反应器和太阳能电池组件等。只有通过不断的研究和探索,才能更大的发挥光催化自洁净材料的作用,使它能满足人们对较高生活质量的追求。
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