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(gè)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(wú)機(jī)物一起可被雨水沖刷干凈，從而實(shí)現(xiàn)自清潔功能。杭州萬(wàn)景新材料有限公司采用新型納米TiO2載銀復(fù)合催化劑，對(duì)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(zhǎng)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(lái)自于化石燃料由于化石燃料儲(chǔ)量有限以及所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題人們開(kāi)始把目光投向環(huán)境友好、可再生的能源中,太陽(yáng)能是未來(lái)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(jì)算結(jié)果表明，銳鈦礦型Ti的價(jià)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(shù)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(shí)會(huì)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(zhǎng)，它們能夠在電場(chǎng)作用下或通過(guò)擴(kuò)散的方式運(yùn)動(dòng)，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(shí),對(duì)紫外線的阻隔是以反射、散射為主且對(duì)中波區(qū)和長(zhǎng)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(wú)機(jī)物在TiO2表面也具有光學(xué)活性，例如無(wú)機(jī)污水中的Cr6+接觸到TiO2催化劑表面時(shí)，能夠捕獲表面的光生電子而發(fā)生還原反應(yīng)，使高價(jià)有毒的Cr6+降解為毒性較低或無(wú)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(wú)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(lái)水，可大大減少水中的細(xì)菌數(shù)，飲用后無(wú)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(guò)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(duì)體系的污染，可精確控制化學(xué)計(jì)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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