几种纳米二氧化钛光催化材料的主要用途
一、纳米二氧化钛光催化废水处理技术
利用纳米二氧化钛进行光催化氧化处理,可将大多数有机氯化物及多种杀虫剂、表面活性剂、致色基团等,彻底氧化为HCl和水等无毒产物。据报道,新型的纳米净水器具有很强的吸附能是普通净水器的10~20倍,可将污水中的悬浮物和铁锈、异味等污染物除去。
通过纳米孔径的过滤装置,还能将水中的细菌,病毒去除;净化和淡化海水的选择性滤膜,不仅成本低,而且所需能量还不到目前的1/3,采用多重悬浮聚合法制备的直径几百微米左右的聚合物复合微球、具有多孔、廉价等特点,对染料有较好的吸附性,可望用于染料废水处理[10]。
二、利用超亲水性做防雾和自清洁涂层
将纳米二氧化钛在基片上制备成薄膜,与粉体氧化钛相比有一个特殊的性质,即超亲水性。在通常情况下将水滴在氧化钛薄膜表面,表面同水有较大的接触角,在紫外光的照射下,水的接触角减小,甚至达到00(即水滴完全浸润氧化钛薄膜表面),显示了薄膜的亲水性。因为氧化钛表面有超亲水性,污物不易在表面附着,太阳光中的紫外线足以维持氧化钛薄膜表面的亲水特性,可以使氧化钛表面长期具有防污的自清洁效应,例如玻璃,陶瓷等建材表面吸附了空气中的有机物和无机物后,有机物不易溶于水,时问一长.形成污垢表面变脏。如果在这些建材表面涂覆一层氧化钛薄膜,利用氧化钛的光催化反应可以把吸附在氧化钛表面的有机物分解为二氧化钛和水,这个过程就是自清洁。
三、抗菌材料
二氧化钛纳米材料作为抗菌材料的研究领域一直很活跃,研究的范围包括Ti02光催化对细菌、病毒、真菌、藻类和癌细胞等的作用。
氧化钛光催化杀灭微生物细胞有两种生化机理:一种是紫外光激发二氧化钛和细胞直接作用。即光生电子和光生空穴直接和细胞壁、细胞膜或细胞的组成成分发生化学反应,光生空穴具有非常强的氧化能力,直接氧化细胞壁、细胞膜和细胞内的组成成分,而导致细胞死亡。另一种是光激发与二氧化钛细胞的间接反应。即光生电子或光生空穴与水或水中的溶解氧先反应,生成OH·或地O·等活性氧类,它们再与细胞壁、细胞膜或细胞内的组成成分发生生化反应。
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