劉振興

（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西西安710300）

納米TiO2是一種附加值比較高的精細(xì)無機(jī)功能材料，其尺寸在1-100納米之間，因?yàn)槠漕w粒尺寸比較小，具有塊狀材料所不具備的獨(dú)特性質(zhì)，因此其活性也比較強(qiáng)，在多個(gè)領(lǐng)域都有所應(yīng)用，以該材質(zhì)為基礎(chǔ)的光催化材料逐漸成為納米科技造福人類的有力工具。本文，將以其在光催化方面的應(yīng)用和發(fā)展作為詳細(xì)研究對(duì)象，以詳細(xì)分析其作用。

1 納米TiO2在光催化方面的應(yīng)用

當(dāng)前TiO2可以說是應(yīng)用最為廣泛的光催化劑了，其具有較高的活性、穩(wěn)定性而且在應(yīng)用時(shí)所產(chǎn)生的污染也比較小。該技術(shù)主要應(yīng)用于分解有機(jī)物、貴金屬回收以及對(duì)廢水和空氣中的有機(jī)污染物進(jìn)行凈化等。其主要應(yīng)用于以下幾個(gè)領(lǐng)域。

1.1 衛(wèi)生陶瓷潔具

在日常生活中，衛(wèi)生潔具時(shí)人們生活中必不可少的重要組成部分，但是由于衛(wèi)生間及盥洗室等場所比較潮濕，細(xì)菌多，因此，開發(fā)具有抗菌作用的衛(wèi)生潔具就極為有必要了。相關(guān)專家在研發(fā)衛(wèi)生陶瓷潔具時(shí)，使用溶膠凝膠的方法制作氧化鈦陶瓷，將其應(yīng)用到衛(wèi)生潔具領(lǐng)域，如坐便器、瓷磚、洗臉盆等，這些產(chǎn)品在光的照射下，能夠殺死殘留在衛(wèi)生潔具表面的細(xì)菌。此外，為了使其在微弱光下依然能夠發(fā)揮抗菌作用，還可以在TiO2中加入銀、銅離子的化合物，這樣能夠有效增強(qiáng)其抗菌作用。相較于傳統(tǒng)的衛(wèi)生潔具來說，納米TiO2材料制作而成的衛(wèi)生潔具具有抗菌能力持久、耐酸耐堿性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，其在公共場所的應(yīng)用極為頻繁。

1.2 飲用水處理

納米TiO2光催化技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，能夠有效的殺滅大腸桿菌、綠膿桿菌等細(xì)菌，具相關(guān)專家研究發(fā)現(xiàn)，在飲用水領(lǐng)域，使用太陽能聯(lián)合TiO2光催化技術(shù)，能夠快速有效的去除水中潛藏的有機(jī)污染物，進(jìn)而達(dá)到凈化水的目的，其能夠殺滅水中的微生物，實(shí)現(xiàn)消毒目的。同時(shí)，該方法在應(yīng)用時(shí)還能夠去除水中所含有的一些異味，而且副作用比較小。

1.3 廢水處理

近些年來，由于生活環(huán)境的改變以及生活質(zhì)量的提升，在日常生活中所產(chǎn)生的廢水可謂是越來越多，而這些廢水如果處理不當(dāng)可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的污染，給人們的生活帶來較大的不便。在進(jìn)行廢水處理時(shí)，就可以應(yīng)用納米TiO2光催化技術(shù)，相關(guān)研究表明該技術(shù)在使用時(shí)能夠講解水中的有害物質(zhì)，如芳香基、胺基、偶氮基等致癌物質(zhì)，同時(shí)，其在使用時(shí)，還能有效的降解被農(nóng)藥污染的廢水中的殘留物質(zhì)，如有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，使用剝離負(fù)載型TiO2降解敵敵畏時(shí)，經(jīng)過90分鐘光催化處理之后，不同濃度的敵敵畏污水降解率達(dá)到了90%以上，由此可見，該技術(shù)在使用時(shí)的積極作用。

1.4 新型抗菌熒光燈

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，在日常生活中，各種抗菌用具可謂是層出不窮，抗菌熒光燈就是其中之一，這種燈具相較于傳統(tǒng)燈具來說，有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，即其壽命比較長、節(jié)省能源、應(yīng)用前景廣闊，而且在日常使用時(shí)，由于其應(yīng)用了納米TiO2光催化技術(shù)，因此其還具有分解燈具表面油漬、菌類的作用，在使用后清潔起來比較方便，同時(shí)，該燈具在室內(nèi)使用時(shí)，還能夠保證室內(nèi)環(huán)境潔凈，給人們的生活帶來了較大的便利。

在實(shí)際生活中，除以上幾種應(yīng)用之外，納米TiO2光催化技術(shù)還應(yīng)用于空氣凈化、抗菌纖維、建材和涂料中，其更好的提高了人們的生活質(zhì)量。

2 納米TiO2在光催化方面的發(fā)展歷程及方向

在實(shí)際研究中納米TiO2在光催化方面的研究并非是一蹴而就的，早期有關(guān)于光催化的研究主要集中于懸浮相光催化為主，懸浮體系是直接將納米粉體與有機(jī)污染物廢液進(jìn)行混合，這種做法雖然能夠達(dá)到催化劑徹底充分的目的，但是其卻比較難以分散，且回收難度大，因此利用效率比較有限。

而隨著研究的不斷深入發(fā)展，人們將研究轉(zhuǎn)向固定相TiO2催化劑，固定相催化劑避免了催化劑的分離，實(shí)現(xiàn)了催化劑與分離的一體化。這種催化劑在使用時(shí)，紫外光穿透蛋深度也得到了較大程度提高。同時(shí)，固定相還有效的克服了均相懸浮相的催化劑穩(wěn)定性差及易中毒等缺點(diǎn)。因此，該催化劑逐漸成為納米TiO2光催化劑的主要研究種類。當(dāng)前國外關(guān)于光催化劑應(yīng)用的載體主要有：硅膠、活性氧化鋁、空心玻璃球、玻璃片等，其在應(yīng)用時(shí)取得了較好的效果。

此外，由于相關(guān)技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，在進(jìn)行光催化劑研究時(shí)，部分專家也開始嘗試將化工載體融入到光催化氧化中，這種技術(shù)的應(yīng)用除了可以使固液分離更加輕松以外，而且載體本身還具有吸附的作用，這樣能夠有效的提高有機(jī)物在催化劑中的濃度，提高其催化活性，能夠使相關(guān)技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域得到更好的應(yīng)用，有助于其更好的發(fā)展。

總之，納米TiO2以其獨(dú)特的光催化性能，受到了人們的廣泛關(guān)注，隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，該技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都有著較為廣泛的應(yīng)用，其有效的提升了人們的生產(chǎn)生活質(zhì)量。但是，該技術(shù)的許多研究還處于發(fā)展起步階段，在研究中，由于多方面因素的影響，其還存在有較多的不足，未來還需要投入更多的精力，開展相關(guān)的研究工作，這樣才能更好的促進(jìn)該技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。