纳米二氧化钛 简介

二氧化钛纳米粒子声敏剂特点
二氧化钛纳米粒子作为一种典型的无机纳米声敏剂，具有广泛的应用前景。

以下是其主要特点：
1. 无毒环保：二氧化钛纳米粒子本身无毒，且具有良好的生物相容性，因此在药物载体、食品添加剂、环境修复等领域应用广泛。

2. 稳定性高：二氧化钛纳米粒子具有稳定的化学性质和良好的耐候性，不易分解变色，可在不同环境下保持稳定的性能。

3. 声学性能优异：二氧化钛纳米粒子具有较高的声学响应性能，能够有效吸收超声波并转换为热能，促进肿瘤细胞的凋亡。

4. 易于改性：通过物理或化学方法，可以对二氧化钛纳米粒子进行表面改性，提高其在特定环境中的分散性和稳定性，进一步拓展其在生物医学领域的应用。

5. 易于合成：二氧化钛纳米粒子可通过多种方法进行合成，如水热法、化学沉淀法、溶胶-凝胶法等。

这些方法可以根据实际需求进行选择或优化，实现大规模制备。

6. 良好的光催化性能：二氧化钛纳米粒子在紫外光下具有优异的光催化性能，能够降解有机污染物和抗菌消毒。

这一特点使其在环保、卫生等领域备受关注。

7. 广泛的应用领域：除了在声敏剂领域的应用外，二氧化钛纳米粒子还可应用于光电、传感、太阳能利用等领域。

其多功能性使得它在未来科技发展中具有广阔的应用前景。

综上所述，二氧化钛纳米粒子作为一种无机纳米声敏剂，具有无毒环保、稳定性高、声学性能优异、易于改性、易于合成、良好的光催化性能和广泛的应用领域等特点。

这些优势使得它在生物医学、环保、卫生等领域具有重要的应用价值和发展前景。

纳米二氧化钛结构式
纳米二氧化钛是一种具有许多优良性质的材料，被广泛应用于能源、环境、生物和光电领域。

它的化学式为TiO2，是由钛和氧元素组成的化合物。

纳米二氧化钛的粒径在1~100纳米之间，具有高比表面积、光学、电学和催化性能。

它可以通过不同的制备方法来得到不同的形貌和结构，如球形、棒状、纳米线、纳米管等。

其中，纳米二氧化钛的结构式可以表示为TiO2，其中Ti代表钛元素，O代表氧元素。

纳米二氧化钛的结构式可以帮助我们理解它的物理和化学特性，为其应用提供更好的指导和优化。

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混凝土中添加纳米二氧化钛的影响研究一、研究背景混凝土是一种广泛应用于建筑领域的材料，具有优异的力学性能和耐久性能。

然而，在长期的使用过程中，混凝土也面临着诸如开裂、腐蚀等问题。

为了提高混凝土的性能和使用寿命，研究人员开始探索如何向混凝土中添加纳米材料来改善其性能。

其中，纳米二氧化钛是一种具有潜在应用价值的材料。

二、纳米二氧化钛的特点及应用纳米二氧化钛是一种具有特殊性质的材料，具有以下几个特点：1. 纳米二氧化钛具有高比表面积，可提高混凝土的反应活性；2. 纳米二氧化钛具有优异的光催化性能，可降低混凝土的空气污染物排放；3. 纳米二氧化钛具有良好的抗菌性能，可降低混凝土表面的菌落生长。

基于以上特点，纳米二氧化钛在混凝土中的应用主要包括以下几个方面：1. 提高混凝土的强度和硬度；2. 降低混凝土的渗透性；3. 提高混凝土的抗冻性；4. 降低混凝土的空气污染物排放；5. 抑制混凝土表面的菌落生长。

三、纳米二氧化钛添加量的研究纳米二氧化钛的添加量是影响混凝土性能的重要因素之一。

一般而言，纳米二氧化钛的添加量应在1%以下，否则会对混凝土的力学性能产生不良影响。

同时，纳米二氧化钛的添加量还应考虑其制备方法、粒径大小等因素。

四、纳米二氧化钛对混凝土性能的影响1. 纳米二氧化钛对混凝土强度的影响纳米二氧化钛的添加可以改善混凝土的微观结构，提高水泥石的抗压强度和抗拉强度。

此外，纳米二氧化钛的添加还可以增加混凝土的韧性和延展性，提高混凝土的耐久性能。

2. 纳米二氧化钛对混凝土渗透性的影响纳米二氧化钛的添加可以填充混凝土内部的微观孔隙，并形成致密的纳米颗粒填充体系，从而降低混凝土的渗透性。

此外，纳米二氧化钛的高比表面积还可以吸附并分解混凝土内的有害物质，提高混凝土的环境适应性。

3. 纳米二氧化钛对混凝土抗冻性的影响纳米二氧化钛的添加可以改善混凝土的孔隙结构，减少混凝土内的微观孔隙，从而提高混凝土的抗冻性能。

此外，纳米二氧化钛的高比表面积还可以吸收混凝土内的水分，减少混凝土内部的冻胀压力。

纳米二氧化钛背景资料纳米二氧化钛是一种重要的宽禁带半导体光电转换材料，它有3种晶型，即金红石型、锐钛型和板钛型结构，其中金红石型和锐钛型属四方晶系，板钛型属正交晶系。

随着纳米粒子的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特性的发现，纳米二氧化钛的一些新奇性能也被揭示出来。

纳米Ti02吸收和散射紫外线能力强，使其成为优良的紫外线屏蔽剂，可用于防晒护肤品、纤维和涂料等领域。

纳米Ti02的光催化活性高，在污水处理和抗菌等领域具有重要应用价值；纳米Ti02还具备光电转换性能，可作为光电电池材料，在太阳能转换方面显示巨大的应用潜力；纳米TiO2与铝粉或云母珠光颜料拼合使用时所产生的奇特颜色效应，使其成为新一代高档次的效应颜料，倍受汽车配漆专家的青睐。

1993年东京大学教授Fujishima和Honda提出将Ti02光催化剂应用于环境净化的建议。

同时，由于日本实施了净化空气的恶臭管理办法，兴起了大气净化、除臭、抗菌、防雾和开发无机抗菌剂的热潮。

在这样的背景，Ti02光催化环境净化技术作为高新环保技术，其实用化的研究开发受到广泛重视。

目前纳米二氧化钛的分散问题，也是一个重要的研发课题。

如何将纳米二氧化钛分散到水中，能长期放置，不分层不沉淀，这也是一个很难的课题。

影响纳米二氧化钛在水中分散稳定性因素很多，主要有粉体制备方法的影响、分散剂的影响、分散方法的影响以及分散设备的影响等等。

据了解，杭州万景生产的纳米二氧化钛水分散液VK-T31可以长期放置不沉淀不分层，并且能任意比例稀释，产品表现很好的稳定性。

目前该产品在国内外应该算是最好的纳米二氧化钛水分散液。

纳米二氧化钛分散的基本原理对粉体纳米二氧化钛的分散包括润湿、分散和分散稳定三个阶段。

加入分散剂的主要目的是润湿纳米颗粒表面，降低表面能。

分散剂可分为无机类、有机类、无机/有机复合分散剂。

不同的分散剂有不同的分散机理，分散剂对颗粒在悬浮介质中的稳定分散作用主要有三种机理，即静电稳定机制、空间位阻稳定机制和电空间稳定机制。

毕业设计（论文）纳米二氧化钛的制备与光催化性能研究1 绪论二氧化钛，化学式为TiO2，俗称钛白粉，多用于光触媒、化妆品，能靠紫外线消毒及杀菌，现正广泛开发，将来有机会成为新工业。

二氧化钛可由金红石用酸分解提取，或由四氯化钛分解得到。

二氧化钛性质稳定，大量用作油漆中的白色颜料，它具有良好的遮盖能力，和铅白相似，但不像铅白会变黑[1]；它又具有锌白一样的持久性。

二氧化钛还用作搪瓷的消光剂，可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。

在过去的研究中，用半导体粉末对水、油和空气中的有毒有机化合物进行光催化降解和完全矿化引起了人们的大量关注。

由于抗光腐蚀性，化学稳定性，成本低，无毒和强氧化性，二氧化钛被作为应用最广泛的光催化剂来光降解水和空气中的有毒化合物。

但是二氧化钛具有较大的带隙（锐钛矿相二氧化钛为3.20ev）因此，只有较小一段太阳光区域，大约为2%~3%紫外光区可被应用[2]。

人们尝试用各种制备方法，如贵金属掺杂、氧化物复合、表面修饰等等方法，防止和减少电子与空穴的复合，提高催化剂的光催化活性。

众所周知，吸附和催化的效率与固体的孔径及表面积有关，因此，对二氧化钛进行修饰、改性及增大比表面积是提高光量子效率和增大反应速率的一个有效的方法与途径。

1.1 TiO2的结构与基本性质1.1.1物理常数及结构特征表1 TiO的物理常数1.1.2 TiO2的结构特征在自然界中，TiO2存在三种晶型结构，即金红石、锐钛矿和板钛矿。

这些结构的区别取决于TiO68-八面体的连接方式，图1-1是TiO68-八面体的两种连接方式，锐钛矿结构是由TiO68-八面体共边组成，而金红石和板钛矿结构则是由TiO68-八面体共顶点且共边组成。

锐钛矿TiO2中的每个八面体与周围8个八面体相连，金红石TiO2中每个八面体与周围10个八面体相连。

事实上锐钛矿可以看做是一种四面体结构，而金红石和板钛矿则是晶格稍有畸变的八面体结构[3]。

简单地认为锐钛矿比金红石活性高是不严谨的，它们的活性受其晶化过程的一些因素影响。

tio2纳米材料介绍
TiO2纳米材料是一种贵重的纳米材料，它具有优良的光催化性能、上见抗蚀性和低龟裂成本等特点，得到大量应用于技术领域。

微米级和纳米级TiO2纳米材料性质及机理跟随着纳米化的进程而改变，表现出较为巨大的差异。

纳米级TiO2的通畅性和光催化活性明显高于微米级TiO2。

纳米TiO2具有结构紧密、表面活性强、分散性好、比表面积大等优点，使其在实际的工程应用方面具有更大的潜力。

TiO2纳米技术被广泛应用于光催化脱水素、助焰液体、光催化净水膜、水净化废水技术等领域。

催化剂纳米二氧化钛（TiO2）具有多种作用，主要集中在以下几个方面：
1. 光催化作用：
纳米二氧化钛在紫外线照射下具有很强的光催化活性。

当其吸收紫外光后，能产生电子-空穴对，这些载流子参与氧化还原反应，能够分解空气中的有害气体如甲醛、苯、氨气以及某些有机污染物，将其转化为无害的二氧化碳和水。

因此，纳米二氧化钛被广泛应用于空气净化、水质净化等领域。

2. 抗菌性能：
光催化作用也能有效杀灭细菌和病毒，通过生成的羟基自由基等强氧化性物质破坏微生物细胞膜和DNA结构，从而实现高效抗菌和抗病毒功能。

这种特性使得纳米二氧化钛常用于制备具有自清洁、抗菌效果的涂层材料，比如应用于建材表面、医疗设备表面处理等。

3. 紫外线屏蔽：
由于二氧化钛对紫外线有较高的反射率和吸收率，所以它是一种高效的紫外线屏蔽剂，可以添加到化妆品、涂料、塑料等材料中，保护人体皮肤或产品免受紫外线伤害，延长产品的使用寿命和提高其耐候性。

4. 新能源应用：
在能源领域，纳米二氧化钛也被研究作为光电化学电池的光阳极材料，利用其光生电荷分离的能力来转化太阳能为电能。

5. 其他功能：
还可作为催化剂载体，支持负载其他活性成分进行催化反应；同时，在某些特定条件下，纳米二氧化钛还可以表现出优异的导电性和良好的化学稳定性，进一步拓宽了其在传感器制造、环保材料、药物传递系统等方面的应用潜力。

AYYWEAFDhtkVRYQe要想皮肤美，防晒最重要。

紫外线会使得皮肤变黑，引起皮肤红斑、水肿等炎症反应，引起皮肤的光老化，容易导致皮肤癌的发生。

臭氧层的破坏使达到地球表面的紫外线增加。

因此，对研制紫外线防护剂的要求日益强烈。

一、物理性质纳米级二氧化钛，亦称钛白粉，外观为白色疏松粉末。

具有抗线、抗菌、自洁净、抗老化性能，屏蔽紫外线作用强，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）。

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，考虑到遮盖力和耐晒时，采用金红石型钛白为好。

二、化学性质纳米TiO2还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、且完全可以与食品接触，在光线中紫外线的作用下能长久杀菌。

三、防紫外线功能纳米二氧化钛的抗紫外线机理：纳米二氧化钛的强抗紫外线能力是由于其具有高折光性和高光活性。

其抗紫外线能力及其机理与其粒径有关：当粒径较大时，对紫外线的阻隔是以反射、散射为主。

防晒机理是简单的遮盖，属一般的物理防晒，防晒能力较弱；随着粒径的减小，光线能透过纳米二氧化钛的粒子面，对紫外线的吸收性明显增强。

其防晒机理是吸收紫外线。

对人体伤害的一般是中波区和长波区紫外线。

纳米二氧化钛对不同波长紫外线的防晒机理不一样，对长波区紫外线的阻隔以散射为主，对中波区紫外线以吸收为主。

与其他有机防晒剂相比，纳米二氧化钛具有无毒、性能稳定、效果好等特点。

纳米二氧化钛由于粒径小，活性大，既能反射、散射紫外线，又能吸收紫外线，从而对紫外线有更强的阻隔能力。

与同样剂量的一些有机紫外线防护剂相比，纳米二氧化钛在紫外区的吸收峰更高，吸收效果更好。

它还能透过可见光，加入到化妆品使用时皮肤白度自然。

纳米TiO2能稳定均匀地分散于化妆用品中，利用其对紫外线的吸收作用，可阻止高分子链的降解，减少自由基的发生，从而达到防日晒老化的效果。

价格便宜，来源丰富；是性能优越、极有发展前途的物理屏蔽型的紫外线防护剂。

纳米二氧化钛光催化性能的研究内容摘要纳米二氧化钛（TiO2）作为一种光催化剂，是一种性能优良的N型半导体材料，在发生反应时表现出较好的光稳定性和较高的反应活性，并且无二次污染，是当前应用前景最为广阔的一种纳米功能材料。

本文首先介绍了纳米TiO2的性质及光催化机理，讨论了各种因素对纳米TiO2光催化性能的影响，如晶格缺陷、温度、pH、光照条件以及TiO2的量等。

介绍了液相沉淀法，溶胶-凝胶法，微乳液法三种常用的制备纳米二氧化钛的方法及其光催化性能。

另外，还介绍了关于纳米二氧化钛的改性方面的成就和几种常见的表征手段。

最后简要介绍了光催化技术在环境保护、卫生保健,特别是在光催化功能型材料等方面的贡献,并对其今后的研究进展和应用前景进行了总结和展望。

【关键词】纳米TiO2光催化性能Study On Photocatalytic Property Of Nano-TiO2AbstractNano-titanium dioxide (TiO2) as a kind of photocatalysts, is a kind of n-type of semiconductor materials, with good light stability and high reactivity and has no secondary pollution, is the current potential applications of the most extensive functional nanomaterials.This article describes the nature and nano-TiO2 photocatalytic mechanism to discuss the various factors on TiO2 photocatalytic effects, such as the performance of lattice defects, temperature, pH, illumination conditions and the dosage of TiO2, etc.Describes performance liquid precipitation, sol-gel, MicroEmulsion preparation of three kinds of titanium dioxide nanoparticles method, and photocatalytic properties.Also, presents of titanium dioxide nanoparticles modifing the achievement and characterization of a few familiar.Finally the photocatalytic technology in environmental protection, health care, especially in the photocatalytic functional materials in the areas of contribution, and on its future progress and application of the summarized and prospects.【Key Words】Nano-TiO2photocatalysis property目录前言 (1)一、纳米二氧化钛的性质 (1)（一）表面界面效应 (1)（二）小尺寸效应 (1)（三）量子尺寸效应 (1)（四）宏观量子隧道效应 (2)二、二氧化钛光催化原理 (2)（一）二氧化钛粒子的能带结构 (2)（二）光催化作用机理 (2)（三）影响T i O2光催化活性的因素 (3)三、二氧化钛光催化剂的制备方法 (7)（一）液相沉淀法 (7)（二）溶胶-凝胶法 (8)（三）微乳液法 (9)四、二氧化钛的改性 (9)（一）贵金属沉积 (9)（二）复合半导体 (10)（三）表面光敏化 (10)五、二氧化钛光催化的表征方法 (11)（一）热重法 (11)（二）X射线衍射法 (12)（三）比表面积测定 (13)（四）紫外-可见吸收/漫反射光谱 (13)（五）红外光谱 (14)六、二氧化钛光催化技术的应用 (14)（一）污水处理 (14)（二）表面自洁 (14)（三）杀菌 (15)七、现存问题及前景展望 (15)致谢 (15)参考文献 (16)纳米二氧化钛光催化性能的研究前言光催化氧化技术是一门基于TiO2半导体的科学，现已被列入最有前景的环保高新技术当中。

2024年二氧化钛纳米材料市场发展现状1. 简介二氧化钛纳米材料是一种具有纳米级结构的二氧化钛材料。

二氧化钛纳米材料具有独特的光电性能、催化活性和抗菌性能，被广泛应用于许多领域。

2. 市场规模二氧化钛纳米材料市场近年来呈现出快速增长的趋势。

根据市场研究报告，二氧化钛纳米材料市场规模从2016年的XX亿美元增长到了2021年的XX亿美元。

这主要得益于二氧化钛纳米材料在太阳能电池、催化剂和防污涂料等领域的广泛应用。

3. 应用领域3.1 太阳能电池二氧化钛纳米材料具有优异的光电性能，被广泛应用于太阳能电池领域。

通过对二氧化钛纳米材料的结构调控和掺杂改性，太阳能电池的光电转换效率得到了显著提高。

3.2 催化剂二氧化钛纳米材料在催化剂领域有着广泛的应用前景。

其高活性表面积和良好的光催化性能使其成为水处理、大气净化和能源转化等领域的理想催化剂。

3.3 防污涂料由于二氧化钛纳米材料具有优异的抗菌性能和光催化性能，被广泛应用于防污涂料领域。

利用二氧化钛纳米材料的抗菌和自洁特性，可以有效抑制细菌和污渍的生长，保持涂层的清洁和耐久性。

4. 市场竞争情况二氧化钛纳米材料市场竞争激烈，存在着多家知名企业。

这些企业不仅在产品质量和性能上有所创新，还在研发和生产过程中注重环保和可持续发展。

5. 市场前景随着环境问题的日益突出和人们对清洁能源和环保材料的需求增加，二氧化钛纳米材料市场具有良好的发展前景。

预计未来几年内，随着相关技术的不断发展和市场需求的增加，二氧化钛纳米材料市场规模将继续扩大。

6. 结论二氧化钛纳米材料市场发展迅速，应用领域广泛。

作为一种具有重要应用前景的纳米材料，二氧化钛纳米材料在太阳能电池、催化剂和防污涂料等领域的应用将持续增加。

未来，二氧化钛纳米材料市场将进一步发展壮大，为环保和能源领域的发展做出积极贡献。

以上是关于2024年二氧化钛纳米材料市场发展现状的简要介绍和分析。

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纳米二氧化钛光催化技术介绍纳米光催化采用二氧化钛TiO2半导体の效应;激活材料表面吸附氧和水分;产生活性氢氧自由基OH.和超氧阴离子自由基O2-;从而转化为一种具有安全化学能の活性物质;起到矿化降解环境污染物和抑菌杀菌の作用..纳米二氧化钛TiO2光催化利用自然光即可催化分解细菌和污染物;具有高催化活性、良好の化学稳定性、无二次污染、无刺激性、安全无毒等特点;且能长期有益于生态自然环境;是最具有开发前景の绿色环保催化剂之一..无毒害の纳米TiO2催化材料;充分发挥抗菌、降解有机污染物、除臭、自净化の功能;这类环保型功能材料实施方便、应用性强;能实用到生活空间の多种场合;发挥其多功能效应;成为我们生活环境中起长期净化作用の环保材料..光催化原理- 什么是光催化光催化Photocatalyst是光 Photo=Light +催化剂catalystの合成词..主要成分是二氧化钛TiO2;二氧化钛本身无毒无害;已广泛用于食品;医药;化妆品等各种领域..光催化在光の照射下会产生类似光合作用の光催化反应氧化－还原反应;产生出氧化能力极强の自由氢氧基和活性氧;这些产物可杀灭细菌和分解有机污染物..并且把有机污染物分解成无污染の水H2O和二氧化碳CO2;同时它具有杀菌、除臭、防污、亲水、防紫外线等功能..光催化在微弱の光线下也能做反应;若在紫外线の照射下;光催化の活性会加强..近来; 光催化被誉为未来产业之一の纳米技术产品..- 光催化反应原理TiO2当吸收光能量之后;价带中の电子就会被激发到导带;形成带负电の高活性电子e-;同时在价带上产生带正电の空穴h+..在电场の作用下;电子与空穴发生分离;迁移到粒子表面の不同位置..热力学理论表明;分布在表面のh+可以将吸附在TiO2表面OH-和H2O分子氧化成OH.自由基;而OH.自由基の氧化能力是水体中存在の氧化剂中最强の;能氧化并分解各种有机污染物甲醛、苯、TVOC等和细菌及部分无机污染物氨、NOX等;并将最终降解为CO2、H2O等无害物质..由于OH.自由基对反应物几乎无选择性;因而在光催化中起着决定性の作用..此外;许多有机物の氧化电位较TiO2の价带电位更负一些;能直接为h+所氧化..而TiO2表面高活性のe-侧具有很强の还原能力;可以还原去除水体中金属离子..应用以上原理光催化广泛应用于杀菌、除臭、空气净化、污水处理等领域..光催化优势光催化の空气净化技术优点1、光催化の优点-高效杀菌杀菌率达到99.99%-除臭功能-防污/自洁、防霉功能2、彻底の净化-是分解而不是吸附污染物；-发生の是质变而不是量变；-对污染物具有不可逆の彻底分解；3、广泛の净化-能对室内几乎所有の细菌、病毒和有机污染物起到强效分解作用；-特别是对人们不易感知の细菌和病毒进行彻底分解；4、实用の净化-常温下就可实现；-不存在饱和问题;不必更换滤芯;经济实用；-自动净化；-效率高;不耗费电源；5、安全净化-最终产物是二氧化碳和水;对人体无害；-无毒、无害;不会对环境产生二次污染；传统の室内空气污染治理手段介绍：1、物理吸附法采用活性碳、HEPA物理过滤吸附法只能暂时吸附一定の污染物;温度、风速升高到一定程度の时候;所吸附の污染物就有可能游离出来;再次进入呼吸空间中..另外;吸附达到饱和不再具有吸附能力时;就必须更换过滤材料;如不更换;其所吸附の甲醛、细菌等将随时被释放出来成为隐形炸弹..2、臭氧净化法臭氧浓度达到0.1PPM以上;臭氧就会起到杀菌、除异味の作用..但达到0.15PPM后;臭氧本身就会发出浓烈の恶臭;并且可能致癌..苛刻の使用条件限制了其在民用环境中の普及使用..3、除尘法利用电极の异性相吸、同性相斥の原理吸附空气中の污染物;但存在吸附不彻底、不全面の问题..另外;从实用の角度讲;必须定期清洁电极板..同时静电除尘法只对尘埃有效;对污染物一筹莫展..4、负氧离子净化法负氧离子是一种带负电荷の空气离子;其使用寿命很短;并且不洁空气会进一步使其浓度降低..负氧离子在空气中の存在知识昙花一现;是转瞬即逝の..※利用纳米二氧化钛和紫外线结合使用;产生极强の抗菌、杀菌、除臭功能;能够弥补上述传统の室内空气污染の治理手段の不足;对室内空气起到全方位の净化作用造成室内空气污染の主要原因据中国室内装饰协会室内环境检测中心专家介绍：从目前检测分析;室内空气污染物の主要来源主要有以下几个方面：建筑及室内装饰材料、室外污染物、燃烧产物和人の活动..1、室内装饰材料及家具の污染是目前造成室内空气污染の主要方面; 油漆、胶合板、刨花板、泡沫填料、内墙涂料、塑料贴面等材料均含有甲醛、苯;甲苯、乙醇、氯仿等有机蒸气;以上物质都具有相当の致癌性..2、建筑物自身の污染;此类污染正在逐步检出;一种是建筑施工中加入了化学物质;北方冬季施工加入の防冻剂;渗出有毒气体氨..另一种是由地下土壤和建筑物中石材、地砖、瓷砖中の放射性物质形成の氡;这是一种无色无味の天然放射性气体;对人体危害极大;美国国家环保署调查;美国每年有14000人の死亡与氡污染有关..3、室外污染物の污染;室外大气の严重污染和生态环境の破坏;使人们の生存条件十分恶劣;加剧了室内空气の污染..4、燃烧产物造成の室内空气污染;做饭与吸烟是室内燃烧の主要污染;厨房中の油烟和香烟中の烟雾成分极其复杂;目前已经分析出の3800多种物质;它们在空气中以气态、气溶胶态存在..其中气态物质占90%;其中许多物质具有致癌性..5、人体自身の新陈代谢及各种生活废弃物の挥发成分也是造成室内空气污染の一个原因..人在室内活动;除人体本身通过呼吸道、皮肤、汗腺可排出大量污染物外;其它日常生活;如化妆、灭虫等也会造成空气污染;因此房间内人数过多时;会使人疲倦、头昏;甚至休克..另外人在室内活动;会增加室内温度;促使细菌、病毒等微生物大量繁殖..特别是在一些中小学校更加严重..专家分析指出：造成室内空气污染の物质按状态分;主要有悬浮颗粒物和气态污染源两种： 1、悬浮颗粒物：较大の悬浮颗粒物如灰尘、棉絮等;可以被鼻子、喉咙过滤掉;至于肉眼无法看见の细小悬浮颗粒物;如粉尘、纤维、细菌和病毒等;会随着呼吸进入肺泡;造成免疫系统の负担;危害身体の健康..2、气态污染源：室内空气中の气态污染源也即有毒气相物包括一氧化碳、二氧化碳、甲醛及有机蒸气..气态污染源主要来自建筑材料甲醛、复印机臭氧、香烟烟雾尼古丁、清洁剂甲酚、溶剂甲苯和燃烧产物硫氧化物、铅等;部分会附着在颗粒物上被消除掉;大部分会被吸入口肺部..医学证实这些气态污染源是造成肺炎、支气管炎、慢性肺阻塞和肺癌の主要原因..※随着人们健康和环保意识の增强;人们对具有光催化净化室内外空气、抗菌杀毒等功能性绿色环保材料の需求日益迫切;纳米TiO2光催化剂の出现为环境净化材料の发展开辟了一片新天地;也为人们对健康环境需求の解决提供了有效の途径..光催化商机◆房产业の不断发展;使越来越多の人住进了新居;然而人们对新房の装修;却给自身带来诸多危害..装修中使用の油漆、粘合剂、胶合板等产生の挥发性气体、气味造成の室内污染尚未引起人们の普遍重视..◆据世界卫生组织和中国有关部门调查研究表明;由于现代建筑物普遍采用密封式结构;使用装饰材料不当造成の室内空气污染;引发建筑物疾病の现象相当严重..◆国家卫生部、建设部和环保部门在去年 9 月の一次家庭装饰材料抽查中;发现不合格者占 68%;具有毒气污染の材料占 68%..这些装饰材料会挥发出 300 余种有机化合物;如甲醛、三氯乙烯、苯、二甲苯等;一旦进入家庭;将会引起各种疾病;其中包括呼吸道、消化道、神经内科、视力、视觉、高血压等 38 种疾病..◆据报道;北京市每年发生有毒建筑材料引起の急性中毒事件约有 400 余起;中毒人数 1万余人;慢性中毒约有 10万人次..1996 年 5 月;北京某新建小区;使用国外进口の室内装饰涂料后;引起 48 人中毒;主要表现为头痛、头晕、呼吸困难、恶心、呕吐等..◆天津市卫生防病中心最近调查监测了新建及新装修の幼儿园、写字楼、家庭居室等180余户近3万平方米の建筑..据防病中心冯鹤鸣主任介绍;该调查中发现室内空气质量合格率仅为34.7%..其中;在不合格の室内空气中;氨の污染最为严重;超标率为56.9%;测得の最高值超过国家控制标准の62.8倍;平均超标36.5倍；甲醛の超标率为27.8%;苯系物甲苯、二甲苯等超标率为14.6%..光催化为室内环境污染の治理开创了一个新の时代;它の应用使室内空气净化从“一时之效”转到了“根本解决之道”上来..光催化在我国の推广虽然时间不长;但是发展势头非常迅猛;特别是2003年由于“非典”疾病の传播;使人们深刻认识了保持健康安全の室内环境の重要性;为光催化の推广创造了良好の空间..光催化在台湾省政府等得到全面使用;其它の一些厂家也在自己の产品上如空调、空气净化设备、口罩等添加光催化;一时之间;光催化成了环保市场上の热点..光催化の市场前景十分广阔;它の广泛应用将对我国の卫生及环保体系产生根本の影响;人们担忧の室内空气污染问题将得到彻底の解决;人们将迎来一个光催化の世界..据中国科学院の有关专家介绍;中国の光催化市场目前每年已经达到200亿元以上;今后还将以13%の年发展速度递增..光催化;神奇の纳米技术;创造21世纪の绿色健康新生活..常见问题什么是光催化答：在二氧化钛表面进行光催化反应可分为下列几个步骤：①反应物、氧气及水分子吸附于二氧化钛表面；②经光照射后;二氧化钛产生电子及空穴；③电子和空穴分别扩散到二氧化钛粒子表面；④电子、空穴和氧及水分子形成氢氧自由基；⑤氢氧自由基和反应物进行氧化反应；⑥产物再由二氧化钛表面脱离..光催化有什么样の物理特征答：在自然界中;二氧化钛以锐钛矿Anatase、金红石 Rutile及板钛矿 Brookite三种结晶组态存在..其中最常见及最广泛使用の是前面两种组态;后者则极为罕见..用来作为光催化材料の二氧化钛为锐钛矿结晶或锐钛矿于金红石の混合结晶；而一般广泛被使用来作为工业颜料の钛白粉则为金红石结晶..这两种不同用途のTiO2 の比较如下表所示：※注：当物体分散成很微小颗粒时纳米级;可以发挥强大之功效..什么是纳米技术答：纳米科技为纳米尺寸下の科学技术..纳米英文是nanometer;是长度の单位;数学符号为nm..一纳米为十亿分之一米1nm=1×10-9m;相当于十个原子串联起来の长度;若以一米比为地球直径;一纳米大约为一个玻璃珠の直径..一般の来说;只要尺寸在 0.1 到 100 纳米之间の材料结构の物理化学性质研究;和这种材料结构の制造、操纵和测量等技术和仪器の研发;都可以称作为纳米科学和技术..为什么选择TiO2作为光催化剂答：二氧化钛titanium oxide;TiO2又名氧化钛或钛白;化学式为TiO2;俗称钛白粉;是应用最广、用量最大の一种白色颜料..其产量占有全球颜料总产量の70%..二氧化钛原本就与人类の生活息息相关;因其无毒无害;故应用の层面相当广泛2000年日本在约18.3万公吨二氧化钛の需求中;45%用在涂料、油墨/颜料占20%、合成塑胶占10%、造纸占10%;其它应用包括橡胶、化学纤维、电容器、化妆品、食品合计占14%..全球在1999年共需求二氧化钛382万吨;也是以在涂料の消耗量占多数57%;其次为塑胶、造纸..二氧化钛常以锐钛型anatase; A type、金红石型rutile; R type及板钛型brookite三种结晶组态存在自然界中;其中锐钛型与金红石型结构使用最为广范..二氧化钛是不溶于水の白色固体;它具无毒の特性;它与氧化铁或其它氧化物合用可做为色釉或色素;常用于化妆品工业及食品工业中;是世界标准の食品添加物;CAS序号为#13463.67.7..一般被使用在颜料上の钛白粉及抗UVの化妆品の二氧化钛为锐钛型或是锐钛型与金红石型掺杂の结构;而用来作为光催化材料の二氧化钛则为锐钛型结构..二氧化钛の化学稳定度相当高;除热浓硫酸之外;其它溶剂如水、有机溶剂均难以溶解..二氧化钛在室温时为绝缘体;高温时具有少许の导电性;当经过紫外光照射时会诱发半导体の导电性..TiO2因具有强大の氧化还原能力、高化学稳定度及无毒の特性;常被用来作为光催化の材料..二氧化钛の使用安全吗答：由美国食品及药物委员会FDA之食品测试研究所证明二氧化钛TiO2为一安全物质并对人类无害..TiO2亦被广泛应用于食品、日用品、化妆品及耕种中..TiO2光催化反应仅为表面反应;系单纯使附接触在表面の物质与游离基 Radical·OH基反应与臭氧净化机理不同;在空气中几乎不可能释出游离基 Radical;对人体完全没有影响..另外;二氧化钛TiO2在此作用中不会产生额外副产物;纯由可见光及紫外线引发の作用..光催化可以分解哪些污染物答：经过光照以后;会分解有机物质;如碳氢化合物;以我们日常生活の环境来说;病毒、细菌、霉菌、气味分子、有机颜料、污垢都可分解;绝大多数气味分子都是有机化合物;都是光催化分解の对象;故不仅会分解厨房の油烟味等令人不快の味道;也会分解香味..光催化の使用效果会持续多久答：光催化の效果是久性の..纳米二氧化钛硬度会保证一般程度の触摸、洗涤等不会损害二氧化钛涂层の表面完整性;但若是刻意以钢刷刷洗还是会被磨损..另外纳米二氧化钛不溶于水;且具有抗酸碱性..光催化分解物是否对人体有害答：不会;由于导致细菌;臭气产生の物质为有机物;有机化合物被光催化分解;变成二氧化碳和水;对人体当然无害..被分解后不产生别の有害物质..光催化失效都有哪些条件答：一般失效分为物理失效和化学失效..化学失效：光催化の主要成分是纳米TiO2;其化学性能十分稳定;它不溶解于除氟酸和加热浓硫酸及熔化碱以外の酸、碱、水、有机溶剂等..在常温、常压下不与三氧化硫SO3氯气等反应活性较强の气体反应..到目前为止有关光催化因与其他物质发生化学反应而失效の现象还没有发现..物理失效:主要指纳米二氧化钛涂层被其他物质覆盖如灰尘或者被硬物损伤了表面而导致光催化失效..室内相对湿度对光催化の活性有没有影响答：因为光催化の反应只需要很少量の水来产生自由氢氧基;在北方干燥地区湿度低の情况下;空气中の水份都已经是过量の了;另外;有机物分解后都会有水生成;这样这部分水可以重新利用；在湿度高の情况下;即使是在纳米二氧化钛表面有水膜覆盖;也不会影响到它の活性;因为光催化已经成功地应用于水处理领域..因此可以说光催化の活性与室内の相对湿度没有太大の关联;也不会因此对于光催化の活性产生影响..光催化能直接防尘吗答：光催化不能直接防尘..光催化能有效分解各种细菌和有机污染物;破坏细菌の细胞膜;抑制细菌の活性;分解甲醛、苯、氨、VOC等有害气体;但是对灰尘这类无机物没有分解作用;但是由于光催化有亲水效果;保持物体表面清洁干净;防止粉尘和其它有机物粘贴;达到防尘效果..。

纳米二氧化钛光催化应用纳米二氧化钛是近年来发展起来的一种新型高性能材料，其粒子尺寸在1～100nm，表面能和表面张力随粒径的下降急剧增大而使其具有块状材料所不具备的量子尺寸效应、体积效应、表面效应和宏观隧道效应。

与常规材料相比，纳米二氧化钛具有比表面积大、磁性强、光吸收性好、表面活性大、热导性好、分散性好等独特的性能，同时还具有光化学性质稳定、催化效率高、氧化能力强、无毒、价格便宜等优点，在化妆品、塑料、涂料、精细陶瓷、催化剂及环保领域应用广泛。

无机抗菌剂纳米二氧化钛是一种N型半导体，受到波长小于387.5nm 的紫外光的照射时，价带上的电子跃迁到导带，激发电离出电子同时产生正电性的空穴，产生电子–空穴对(e--h+)，并与其表面吸附的O2 和OH- 作用生成超氧化物阴离子自由基O2-和羟基自由基·OH，新生成的这两种自由基非常活泼，当遇到细菌时直接攻击细菌的细胞壁、细胞膜或细胞内的组成成分，对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄葡萄球菌、沙门氏菌、牙枝菌和曲菌及癌细胞等有很强的杀灭能力。

以·OH为例，·OH有很强的氧化能力，它攻击有机物的不饱和键或抽取其氢原子，反应产生的新自由基将会激发链式反应，致使细菌蛋白质的多肽链断裂和糖类解聚，杀死细菌并使之分解。

美国得克萨斯大学研究人员将大肠杆菌和纳米二氧化钛混合液在大于380nm 的光线下照射，发现大肠杆菌以一级反应动力方程被迅速杀死。

东森公司研制的纳米二氧化钛对23 种有害细菌具有明显的杀菌、抑菌效果。

日本已经开发出了用纳米二氧化钛被覆的抗菌陶瓷品，其制造工艺是先将纳米二氧化钛加水制成浆料，涂在陶瓷砖表面，经高温锻烧即得到1cm厚具有杀菌性能的纳米二氧化钛薄膜产品。

该产品在光照射下能完全杀死表面细菌；若要使其在微弱光下亦有抗菌性能，可在纳米二氧化钛浆料中添加银、铜离子化合物。

添加约1%纳米二氧化钛的抗菌塑料，可广泛应用于食品包装、电器、家具、餐具、公共设施等，以防止病菌的繁殖和交叉感染。

纳米氧化钛涂料中的应用纳米二氧化钛，亦称纳米钛白粉。

从尺寸大小米说，通常产生物理化学性质灵著变化的细小微粒的尺寸在100纳米以下，其外观为白色疏松粉末。

纳米氧化钛分为金红石型和锐钛型纳米氧化钛，纳米氧化钛具有抗紫外线、抗菌、白洁净、抗老化功效，可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域。

其中纳米氧化钛再涂料中应用广泛。

1.纳米二氧化钛在光催化、自清洁水基涂料的应用美国普里茨马莱特工业公司在水基涂料中加入光化学活性金属氧化物的含水组合物如纳米二氧化钛组合物，其在环境条件下涂覆或名喷涂和干燥，形成新颖的光化学活性的、无色的涂层，该涂层对透明基材例如窗玻瑞具有强的润湿性和粘合性。

起到了光催化活性、白清洁的作用。

2. 纳米二氧化钛在外墙装饰用弹性涂料中的应用天津中油渤星工程科技股份有限公司在外墙装饰用弹性涂料中加入纳米氧化钛，使涂料具有常温白交联固化的特点，其涂膜具有优异的弹性、耐候性、耐水性、耐沾污性，可用于混凝土外墙表而的涂装。

3.纳米二氧化钛在白色导电性底层涂料中的应用日本关西涂料株式会社; 日本石原产业株式会社在白色导电性底层涂料中加入10~250重量份白色导电性纳米二氧化钛末，使用该涂料形成多层涂膜。

4.纳米二氧化钛在建筑涂料中应用“抗老化建筑涂料制备方法”记载了抗老化建筑涂料的制备方法，涂料配方中，添加0. 5-1%的纳米二氧化钛，1%的纳米二氧化硅，做出的涂料优点与:抗老化指标提高，耐洗刷性能、耐水性、抗沾污性;减少涂料配方中的环境污染。

5.纳米二氧化钛在内墙装饰涂料中的应用“尘、降尘内墙装饰涂料及其配置方法”中记载，在涂料中添加2-15%的纳米三级氧化钛,制备得到的涂料，吸尘、降尘能力是普通涂料的8倍以上，接触角小于45度，耐洗刷性大于4500次，达到内墙涂料优等品要求，应用于建筑物表面，除了具有内饰面装饰材料的功能，还具有吸尘、降尘、易清洁等功能。

纳米二氧化钛的制备及其光催化活性评价一、实验目的3、了解纳米半导体材料的性质。

4、了解纳米半导体光催化的原理。

二、实验原理二氧化钛，化学式为，俗称钛白粉。

多用于光触媒、化装品，能靠紫外线消毒及杀菌。

以纳米级为代表的具有光催化功能的光半导体材料，因其颗粒细小、比外表积大而具有常规材料所不具备的优点，以及较高的光催化活性、高效的光点转化性能等，在抗菌除雾、空气净化、废水处理、化学合成及燃料敏化太阳能电池等方面显出广阔的应用前景。

1、纳米二氧化钛的制备溶胶凝胶法中，反响物为水、钛酸四丁酯，分相介质为乙醇，冰醋酸可调节体系的酸度防止钛离子水解过度，使钛酸四丁酯在无水乙醇中水解生成，脱水后即可得到。

在后续的热处理过程中，只要控制适当的温度条件和反响时间，就可以得到二氧化钛。

在以乙醇为溶剂，钛酸四丁酯和水发生不同程度的水解反响，钛酸四丁酯在酸性条件下，在乙醇介质中水解反响是分步进行的。

一般认为，在含钛离子溶液中钛离子通常与其它离子相互作用形成复杂的网状基团。

上述溶胶体系静置一段时间后，由于发生胶凝作用，最后形成稳定的凝胶。

此过程中涉及的反响为：2、光催化活性评价光触媒在光照条件下〔可以是不同波长的光照)所起到的催化作用的化学反响，通称为光反响。

光催化一般是多种相态之间的催化反响。

本次试验是进行紫外光催化活性评价，分别通过测量在亚甲基蓝和甲基橙中，反响前后的溶液的吸光度的变化算出降解率来评价制备的二氧化钛的活性。

三、实验仪器与试剂仪器：磁力搅拌器，搅拌磁子，水浴锅，PH试纸，胶头滴管，量筒，玻璃棒，烧杯，坩埚，石棉网，电炉，真空枯燥箱，量杯，充气管，自制紫外灯光催化装置，离心机。

试剂：亚甲基蓝，甲基橙，盐酸，冰醋酸，钛酸丁酯，四氯化钛，硫酸氧钛，纳米二氧化钛，无水乙醇。

四、实验步骤〔1〕二氧化钛的制备1、室温下取10ml钛酸丁酯，缓慢滴入到35ml无水乙醇中，用磁力搅拌器强力搅拌10min，混合均匀，形成黄色澄清溶液A。

一：1：纳米二氧化钛是目前应用最为广泛的一种纳米材料。

它是一种半导体材料,除了具有纳米材料共同的特点外,还具有光催化性能。

近十多年来,随着环境污染日益严重,利用半导体粉末作为光催化剂催化降解有机物的研究已成为热点。

在作为光催化剂的主要原料N 型半导体TiO2、ZnO2、CdS、WO3中,相比较而言, TiO2活性高、化学稳定性好、对人体无害,是理想的环保型光催化剂。

实验表明, TiO2至少可以经历12次的反复使用而保持光分解效率基本不变,连续580分钟光照下保持其活性,因而将其投入实际应用有着广阔的发展前景。

2：纳米二氧化钛的光催化降解机理：当二氧化钛受到波长小于387. 5nm的紫外光的照射时,价带上的电子跃迁到导带,激发电离出电子同时产生正电性的空穴,形成电子-空穴对,与吸附溶解在其表面的氧气和水反应。

分布在表面的空穴将OH -和H2O氧化成HO自由基。

HO 自由基的氧化能力是在水体中存在的氧化剂中最强的,能氧化大部分的有机污染物和无机污染物,而且对反应物几乎无选择性,在光催化氧化中起着决定性的作用。

二氧化钛的表面电子可被溶解在表面的氧俘获形成O2-。

另外表面电子具有高的还原性,可以去除水体中的金属离子。

生成的原子氧和氢氧自由基使有机物被氧化、分解,最终分解为CO2、H2O和无机物。

3：目前的研究现状：尝试对不同微生物的杀灭作用：为了考察TiO2对微生物的作用,根据不同的研究和应用背景,人们选择了细菌、病毒、藻类、癌细胞等。

目前已有报道的考察TiO2光催化作用的细菌类有: 乳杆嗜酸细胞(Lactobacil lus acidophi lus),酵母菌( Saccharomyces cerevisiae), 大肠杆菌( Es-cherichia coli), 链球菌( S treptococcus mutans , S .ratus , S .cricetus , S .sobrinus AHT)。