资源描述：
《纳米TiO_2自清洁材料的研究进展_刘太奇.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、纳米TiO2自清洁材料的研究进展11,21刘太奇,操彬彬,王晨(1北京石油化工学院环境材料研究中心,北京102617;2北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029)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。本文主要概述了纳米二氧化钛自清洁材料的机理及应用,并介绍了国内外自清洁材料的研究现状及发展趋势。关键词:TiO2;自清洁;光催化中图分类号:TG749文献标志码:AResearchDevelopmentinNanoTiO2Self-cleaningMaterials11,2
2、1LIUTaiqi,CAOBinbin,WANGChen(1.ResearchCenterofEcomaterial,BeijingInstituteofPetrochemicalTechnology,Beijing102617,China;2.CollegeofMaterialsScienceandEngineering,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China)Abstract:Self-cleaningmaterialshaveattractedmuchatten
3、tioninrecentyearsduetotheiruniquecharacterssuchasphotocatalystic,self-cleaningandantibacterialeffects.Theoverviewofthemechanismandapplicationsofnanotitaniumd-ioxideself-cleaningmaterialswerepresented,andtheresearchstatusandnewdevelopmentofself-cleaningmaterialsweremainlyint
4、roducedinthispaper.Keywords:TiO2,Self-cleaning,Photocatalystic自清洁材料(Self-cleaningmaterials)是指在自的H2O发生作用,生成具有极强氧化能力OH高然条件下能保持自身清洁的材料,材料本身具有除活性基团。其过程如下:-+臭、抗菌、抗霉、防污等多重功能。光催化材料制备TiO2+he+h+技术逐渐趋于成熟,从而给这种新材料的研制开发h+OHOH+创造了很好的机会。TiO2的光催化特性自20世纪h+H2OOH+H[1]70年代由日本东京大学的藤岛昭
5、教授首次发现OH基团是具有极强氧化还原能力的高活性以来,得到了广泛的研究和应用。特别是纳米TiO2基团,反应能为4028MJ/mol,高于有机化合物中的活性高、稳定性好、持续作用时间长以及对环境无的各类化学键能,因此可以引发绝大多数有机污染害,更成为近年新材料领域的研究热点。物发生氧化反应,最终氧化生成CO2和H2O等无自洁性纳米TiO2不仅具有良好的双亲和性,机小分子。而且能够杀灭细菌等微生物,使污物不易附着在其12亲水性机理表面,即使附着也是和外层水膜结合,附着污物在外在通常情况下,二氧化钛薄膜表面与水有较大部风力、水淋冲力、自重
6、等作用下,能自动从纳米的接触角,但当TiO2表面受到紫外线照射时,二氧3+TiO2表面剥离下来。自然光中的紫外线足以维持化钛的价带电子被激发到了导带,分别生成Ti和纳米TiO2表面的亲水特性,从而使其具有长期的氧空位,空气中的水分子与氧空位键合形成表面羟自洁去污效应。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1自清洁机理全浸润二氧化钛薄膜表面,薄膜具有的这种性质称11光催化机理为超亲水性。光催化降解主要是指在光参与的条件下,发生2自清洁材料的研究及应用在光催化剂及其表面吸附物之间的一种光
7、化学反应。具体机理如下。在室内环境净化研究中,利用纳米TiO2的光一纳米二氧化钛为n型半导体,从理论上讲,只催化性和超亲水性,将纳米TiO2负载在墙纸、日光要半导体吸收的光能不小于其禁带宽度,价带上的灯、窗玻璃上,可以除去空气中的细菌和有机污染一电子(e)就可以被激发跃迁到导带,在价带上产生物;经纳米TiO2负载的抗菌陶瓷用品是医院、宾馆++相应空穴(h),二氧化钛表面空穴(h)可与表面上卫生设施抗菌除臭的理想材料;将纳米TiO2掺入新技术新工艺热加工工艺技术与材料研究2010年第10期73建筑涂料中,可以提高涂料的防水性,防沾
8、污性,而产生空气负离子等多种对人体健康有益的功能于一且对人体和环境无任何损害。将纳米TiO2膜用于身,经检测,健康环保型建筑内墙涂料的抑菌圈直径建筑材料表面时,可使
