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纳米二氧化钛TIO2的光催化

来源:广州宏武材料科技有限公司     发布时间:2017-10-19浏览量:


    纳米二氧化钛TIO2光催化活性高,具有十分宝贵的光学性质。化学性质稳定,原料来源丰富,是当前最有应用潜力的光催化剂。

    按照晶型可分为:T689金红石型纳米二氧化钛和T681锐钛型纳米二氧化钛。
    按照其表面特性可分为:亲水性纳米二氧化钛和亲油性纳米二氧化钛。

    纳米二氧化钛主要有两种结晶形态:锐钛型(Anatase)和金红石型(Rutile)。金红石型二氧化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致密,有较高的硬度、密度、介电常数及折射率,其遮盖力和着色力也较高。而锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高,带蓝色色调,并且对紫外线的吸收能力比金红石型低,光催化活性比金红石型高。在一定条件下,锐钛型二氧化钛可转化为金红石型二氧化钛。
 

环保方面的应用:
 
    包括有机污染物的处理(烃、卤代烃、羧酸、表面活性剂、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂等)、无机污染物的处理(光催化能够解决Cr6+、Hg2+、Pb2+等重金属离子的污染问题)和室内环境净化(光催化绿色涂料对室内氨气、甲醛和苯的降解)。
 

卫生保健方面的应用:
 
    纳米二氧化钛在光催化作用下使细菌分解而达到抗菌效果的,杀灭细菌和病毒,可用于生活用水的杀菌消毒;负载TIO2光催化的玻璃、陶瓷等是医院、宾馆、家庭等各种卫生设施抗菌除臭的理想材料。也可以使某些致癌细胞失活。

    TiO2 的杀菌作用在于它的量子尺寸效应 ,虽然钛白粉(普通 TiO2)也有光催化作用 ,也能够产生电子、空穴对 ,但其到达材料表面的时间在微秒级以上 ,极易发生复合 ,很难发挥抗菌效果,而达到纳米级分散程度的 TiO2 ,受光激发的电子、空穴从体内迁移到表面 ,只需纳秒、皮秒、甚至飞秒的时间 ,光生电子与空穴的复合则在纳秒量级 ,能很快迁移到表面 ,攻击细菌有机体 ,起到相应的抗菌作用。
 
     锐钛纳米二氧化钛具有很高的表面活性,抗菌能力强,产品易于分散。经试验表明,纳米二氧化钛对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和曲霉菌等具有很强的杀菌能力,已广泛应用于纺织、陶瓷、橡胶、医药等领域的抗菌产品,深受广大用户的欢迎。
 

防结雾和自清洁涂层:
 
    在紫外光照射下,水在二氧化钛薄膜上完全浸润。因此,在浴室镜面、汽车玻璃及后视镜等表面涂覆一层纳米二氧化钛可以起到防结雾的作用。也可以实现路灯、高速公路护栏、建筑物外墙砖的表面自清洁。
 

光催化功能

    研究结果发现,在日光或灯光中紫外线的作用下使Ti02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。能够起到净化室内空气的功能。
 

紫外线屏蔽功能
 
    任何二氧化钛都具有一定的吸收紫外线功能,尤其是对人体有害的中长波紫外线UVA\UVB的吸收能力很强。优异的化学稳定性、热稳定性、无毒性等性能。超细二氧化钛由于粒径更小(呈透明状)、活性更大,因此吸收紫外线的能力更强,此外,如消色力、遮盖力、清晰的色调、较低的磨蚀性和良好的易分散性,决定了二氧化钛是化装品中应用最广的无机原料。根据其在化妆品中的功能不同,可选用不同品质的二氧化钛。利用钛白的白度和不透明度这两种性能,可使化妆品的颜色范围很宽广,钛白作为一种白色添加剂时,主要用T681锐钛型钛白,但考虑到遮盖力和耐晒时,还是应采用T689金红石型钛白为好。


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