纳米二氧化钛TiO₂除了具有纳米材料共有的特点外，还具有光催化性能，例如活性高、氧化能力强、化学稳定性好、持续性长、价格便宜、对人体无害等，在实际应用中工艺流程简单，操作条件易控制，无二次污染，是理想的环保型光催化剂，在环境保护特别是在环境污染治理方面将发挥重要作用。

　　一、净化空气

　　环境中的有害气体包括室内有害气体和大气污染气体。室内有害气体主要来源：一是室内装修所用的装饰材料和家具所用的黏结剂会挥发出甲醛。甲醛具有严重刺激性气味;二是建筑物由于采用了混凝土添加剂而散发出的氨、氡;三是室内现代办公设备和家用电器造成的污染物。大气污染物主要指汽车尾气和工业废气所排放出来的氮氧化物和硫氧化物以及一些易挥发的有机污染物。纳米TiO2光催化氧化技术为降解空气中的污染物提供了良好的途径。利用二氧化钛TiO2光催化产生的活性氧配合雨水作用可将空气中的NOx与SO2形成的HNO₃和H₂SO₄，而将NOx、SO₂除去。

　　二、纳米二氧化钛TiO₂对农药的降解

　　二氧化钛TiO₂纳米材料总体上对有机农药光降解的催化作用有较显著的效果。二氧化钛TiO₂作为一种催化剂，它的加入存在着一个最佳量的问题，并不是越多越好。对不同的农药，二氧化钛TiO₂催化效果不尽相同，顺反氯氰菊酯乳液及多肼悬浮剂类药物效果较好，但对较为复杂的酸类杀菌剂则难以彻底降解。

　　三、降解水中有机污染物

　　含卤衍生物有机氯化物是水中最主要的一类污染物，其毒性大、分布广，是水污染处理的重要课题。光催化过程在处理有机氯化物方面显示出了较好的应用前景，目前关于这方面的研究已有许多报道。

　　无机污染废水处理除有机物外，无机物在二氧化钛TiO₂表面也具有光化学活性，例如，废水中的Cr6+具有较强的致癌作用，在pH值为2.5体系中，光照1 h后，Cr6+被还原为Cr3+，还原效率高达85%。二氧化钛TiO2中的光电子具有强烈的作用，被Ti4+捕获而生成Ti3+。Cr6+的光催化还原主要从Ti3+上得到电子间接还原为主，同时也存在从光激发TiO2导带捕获电子的直接还原。

　　四、高效杀菌剂

　　利用纳米二氧化钛TiO2光催化性能可充分抑制或杀灭环境中有害微生物，使环境微生物对人体的危害降低。对于室内空间存在的大量细菌，由于它们主要是由有机物组成的，纳米二氧化钛TiO2在光的作用下可直接破坏细胞壁、细胞膜或细胞内的组成成分，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌等又有很强的杀灭能力。一般常用的杀菌剂中含有的Ag、Cu等能使细胞失去活性，但细菌被杀死后可释放出致热和有毒的组分如内毒素。内毒素是致命物质，可引起伤寒、霍乱等疾病。利用纳米二氧化钛TiO2光催化性能不仅能杀死环境中的细菌，而且能同时降解由细菌释放出的有毒复合物。

　　五、紫外线屏蔽

　　纳米二氧化钛TiO₂具有很强的散射和吸收紫外线的能力，尤其是对人体有害的中长波紫外线UVA、UVB(320-400 nm，290-320 nm)的吸收能力很强，效果比有机紫外吸收剂强很多，并且可透过可见光。将纳米二氧化钛TiO2应用于涂料中可制成特殊的防紫外线产品，如汽车轮胎的防老化剂、防紫外线伞等。

　　六、降低温室效应

　　CO₂是绿色化学中最简单的可再生替代原料。以CO₂为原料生产高附加值化学品不仅可以保护石油等日益枯竭的化石燃料，还可以减少和控制主要温室气体CO₂的排放总量，而纳米二氧化钛TiO₂催化剂在CO₂的化学固定中可以有所作为。

　　纳米二氧化钛TiO₂由于其光催化性能良好、无污染等优点越来越受到人们的关注，在环境保护领域有很大的应用前景。

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