纳米二氧化钛光触媒可行性研究报告　

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1、重点攻关及产业化科技项目可行性报告项目名称：纳米二氧化钛光触媒产业化生产计划类别：申报单位（盖章南昌创洁科技实业有限公司联系人：涂红霞联系电话：0791-8309448通讯地址：南昌市北京东路171号管理部门：南昌市科学技术委员会二00五年元月十曰江西省重点攻关及产业化科技项目可行性研宄报告编制提纲1.立项的必要性随着环境污染问题的□益严峻，大气屮挥发性有机化合物（VOC,如甲醛、苯系物、脂肪烃等）污染严重危害了人类的健康，尤苏是居室内空气的装修污染更是近年来困扰人类健康的重要的难题。传统的空气清新剂并没有真正去除污染物，只是起到掩

2、盖异味的作用，同时却造成了二次污染；活性碳类吸附剂和除味剂能够段时间内吸附污染物，但是易于达到吸附饱和从而失活；银系抗菌剂在使用过程屮效果也会慢慢丧失，直至完全失效，而且在杀菌的同时则与常规的杀菌液•一样，无法去除细菌死后产生的内毒素。而纳米二氧化钛（Ti02）光触媒的出现则完全称的上一次划时代的空气清洁革命。纳米TiO2在光照下表面可产生氢氧自由基，具有极强的催化氧化作用，可以有效分解环境中的VOC、病毒和细菌（如流感病毒、大肠杆菌、金黄葡萄球菌等），可用于室内空气污染净化、除臭、消毒、防霉、杀菌等。经美国FDA认证，TiO2本身

3、无毒性，己经应用于巧克力等食品添加剂，化妆品紫外线吸收剂，油漆等用途，而且纳米TiO2在光照下发生光催化氧化反应时自身却不消耗，抗菌效果持久。更为重要的是，有机物经纳米TiO2分解催化分解的最终产物为（：02和比0,能分解细菌病毒死后产生的毒素，不造成二次污染，具有常规吸附剂、消毒剂和银系抗菌剂无法比拟的优越性。纳米TiO2光触媒在国外尤其是在日本已经非常普及，国外的市场需求巨大。据权威专家估计，光触媒相关产品的全球市场规模有400亿美元，国内市场的容量也达100亿元人民币，需求旺盛。但是到目前为止，限于生产和应用当中尚未解决的几个

4、关键性技术问题，国内企业并没有真正实现产业化生产，市场上的高档产品大部分从国外进口，价格昂贵。存在的主要问题是：1.传统粉体制备方法中纳米粉体在高温煅烧中易于团聚，不易在水中再分散，而用溶胶凝胶法制备的胶体却存在pH值过低的问题。2.胶体光触媒在基体上的固定粘合。H前市场上的产品大部分采用有机粘接剂，其缺点是粘接剂本身容易被光触媒分解，从而造成光触媒脱落。3.传统光触媒产品对光线的利用率低，只能使用254nm波长的紫外光源，而该波长的光源容易在周围产生臭氧，对人体产生危害的。这些问题的存在直接制约了国内光触媒产业和市场的发展，因此很

5、有必要针对存在的问题进行研宄，力求解决关键的技术难题，促进国内光触媒产业的发展，满足国内市场需求，改善人类的生活环境。本研究课题组经长吋间探索，采用分步沉淀低温结晶法，直接由TiCI4制备出具有高催化活性的锐钦矿型纳米TiO2胶体，纳米粒子的粒径小于10nm，胶体pH值3.0左右，光催化性能优良。该工艺的特点在于：1.工艺流程简单，反应温度低，原料廉价，成本低，易于产业化。2.采用高效无机粘接剂，成功解决丫纳米粒子的分散、固定粘合和溶胶凝胶工艺pH值过低等问题。3.产品在日光和365nm波长紫外光照射下即具有高的催化活性，避免了使用

6、254nm波长紫外光源产生臭氧对人体产生危害的缺点。4.完成了配套光催化反应器的研制，效果良好。纳米TiO2光触媒是一个高附加值的产品，该项目的前期研宄和中试工作成功解决了光触媒产业化屮的关键技术问题，因此很有必要尽快促进该产、Ik化项S的实施。尤苏是S前关于光触媒产业的国家标准尚未出台，尽早使该项0投产可使我省在光触媒产业方面抢的先机，走在全国的前列，促进我省国民经济的发展。预计该产业化生产项目的成功及产品上市，将替代进口产品为国家节约可观的外汇，满足国内市场需求，推进国内光触媒产业和市场迈上一个新水平，为人类营造一个绿色健康的生

7、活环境。1.国内外现状和发展趋势光触媒属于半导体材料，最普遍的例子为TiO2。其它半导体材料如ZnO、CdS、SrTiO3等氧化物、非氧化物与混合型氧化物，都具有吸收光线激发电子的功能，从而具有光催化的性能。但TiO2因具有强氧化还原能力、化学稳定性、环境友好性等优点，而成为目前光触媒主要的研究与环境应用对象。TiO2的禁带能级宽度约为3.0eV,属于紫外光（波长在380nm以下）激发范围，因此在应用上须以紫外光为光源，才能具有光催化的作用。以TiO2作为光触媒以进行光催化反应，最初始于20世纪70年代日本东京大学的AkiraFuj

8、ishima教授发表的光触媒电极分解水产生氢7气与氧7气的研究成果，从此开启了光触媒电化学反应研究之大门。20世纪80年代中期，Fujishima教授将光触媒的研究转向利用光激发后产生电子与空穴的氧化还原能力，用来进行化学物质的光催化