吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)(更新版)
【正文】 樣一個效應(yīng)可以在玻璃、陶瓷和瓷磚的表面涂上一層納米TiO2薄層，利用氧化鈦的光催化反應(yīng)就可以把吸附在TiO2表面的有機(jī)污染物分解為CO2和H2O，同剩余的無機(jī)物一起可被雨水沖刷干凈，從而實現(xiàn)自清潔功能。杭州萬景新材料有限公司采用新型納米TiO2載銀復(fù)合催化劑，對印染和精煉廢水生化處理后的出水進(jìn)行深度處理，光照120min后，%%。利用納米2的透明性和紫外線吸收能力還可用作食品包裝膜、油墨、涂料、紡織制品和塑料填充劑，可以替代有機(jī)紫外線吸收劑，用于涂料中可提高涂料耐老化能力。nm、長波區(qū)320～400nm。光生電子也能夠與OH發(fā)生作用生成HO2目前能源消耗主要來自于化石燃料由于化石燃料儲量有限以及所帶來的環(huán)境污染問題人們開始把目光投向環(huán)境友好、可再生的能源中,太陽能是未來最有希望的能源之一。金紅石型納米TiO2的耐候性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性均優(yōu)于銳鈦型。Stelhow等人的理論計算結(jié)果表明，銳鈦礦型Ti的價帶主要為O2p和Ti3d軌道組成，O2p軌道貢獻(xiàn)較大，TiO2禁帶寬度大約為10eV，～。金紅石、銳鈦礦和鐵鈦礦的基本結(jié)構(gòu)單元列于圖22 板鈦礦和銳鈦礦是TiO2的低溫相，金紅石是TiO2的高溫相。納米粒子因其尺寸小，比表面積大，表面原子數(shù)多，表面能和表面張力隨離徑的下降急劇增大而具有量子尺寸效應(yīng)，小尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等不同于常規(guī)固體的光，熱，電，磁等新特性。它包括節(jié)能材料；再循環(huán)材料；凈化材料；增進(jìn)健康材料；調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)濕材料；調(diào)節(jié)環(huán)境材料(包括樹木)。納米二氧化鈦是一種新型環(huán)境凈化材料，有板鐵礦、銳鐵礦和金紅石三種晶體結(jié)構(gòu)，具有良好的光催化性能及親水性，這也是其在環(huán)境凈化方面的應(yīng)用基礎(chǔ)，主要用于凈化水、空氣和殺菌，另外還可做建筑涂料。納米TiO2光催化技術(shù)始于1972年Fujishima和Hondar做的關(guān)于光輻照二氧化欽可持續(xù)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的研究。因此在催化劑載體，紫外線吸收劑，高效光敏劑，防曬護(hù)膚化妝品，塑料薄膜制品，水處理，精細(xì)陶瓷，器皿傳感元件等領(lǐng)域具有廣泛的用途。金紅石型表面上存在三種典型的原子空位，分別為晶格氧、單橋氧和雙橋氧空位。板鈦型是不穩(wěn)定的晶型，在650℃時會直接轉(zhuǎn)化為金紅石型。由于TiO2納米粒子既能散射又能吸收紫外線，故它具有很強(qiáng)的紫外線屏蔽性。由于半導(dǎo)體能帶的不連續(xù)性，電子和空穴的壽命較長，它們能夠在電場作用下或通過擴(kuò)散的方式運(yùn)動，與吸附在半導(dǎo)體催化劑粒子表面上的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，或者被表面晶格缺陷俘獲。HO其抗紫外線能力及其機(jī)理與其粒徑有關(guān)當(dāng)粒徑較大時,對紫外線的阻隔是以反射、散射為主且對中波區(qū)和長波區(qū)紫外線均有效。室內(nèi)有害氣體主要有裝飾材料等放出的甲醛及生活環(huán)境中產(chǎn)生的甲硫醇、硫化氫及氨氣等。 除有機(jī)物外，許多無機(jī)物在TiO2表面也具有光學(xué)活性，例如無機(jī)污水中的Cr6+接觸到TiO2催化劑表面時，能夠捕獲表面的光生電子而發(fā)生還原反應(yīng)，使高價有毒的Cr6+降解為毒性較低或無毒的Cr3+，從而起到凈化污水的作用；一些重金屬離子如Pt4+，Hg2+，Au3+等，在催化劑表面也能夠捕獲電子而發(fā)生還原沉淀反應(yīng)，可回收污水的無機(jī)重金屬離子。 在紫外線作用下，而且隨著超氧化物歧化酶（SOD）添加量的增多，TiO2光催化殺死癌細(xì)胞的效率也提高；用TiO2光催化氧化深度處理自來水，可大大減少水中的細(xì)菌數(shù)，飲用后無致突變作用，達(dá)到安全飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。OOH → O2 + H2O2 納米二氧化鈦的制備 TiCl4水解法以TiCl4為前驅(qū)體制備TiO2微粉的方法有氣相水解法、火焰水解法和激光熱解法。HaroPoniatowshi 等采用該法，通過水解異丙醇鈦，得到粒徑為6~59 nm 的TiO2顆粒。采用該法，以鈦酸丁酯為原料， nm 的TiO2顆粒。該法的優(yōu)點(diǎn)是：可防止其他離子型表面活性劑對體系的污染，可精確控制化學(xué)計量比，制得的微粒均勻穩(wěn)定、大小可控。 參考文獻(xiàn)[1] 戴金輝,[M.]：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,.[2] [D.].四川大學(xué)碩士學(xué)位論文,.[3] 冉東凱,[D.]天津工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,.[4] [D.].上海大學(xué)碩士學(xué)位論文,.[5] 劉小風(fēng),[J.].上海涂料，2007
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