纳米二氧化钛在建材表面自洁领域应用的研究.pdf

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1、应用研究纳米二氧化钛在建材表面自洁领域应用的研究方寅生(南京倍立迭新材料系g_r_ffg,眨份有限公司，江苏南京210012)摘要：当今社会经济飞速发展，但是伴随着经济的发展，环境的污染问题也越来越突出。概括的来讲，环境的污染最直接的就是会导致人类的生存环境变差，而人类主要是生存在建筑物中，所以对于建筑防污染的研究就变得非常的重要。对人类生存比较直接的污染就是大气污染，大气中的粉尘，水分油污等物质都可能对人类的生存环境造成影响。今天就为大家介绍一下我们对于大气污染防治的新型办法，利用纳米材料来改善建材的表面性质，从而解决大气污染对于人类生存的影响。关键词：纳米二氧化钛；建材；自洁中

2、图分类号：×131．2文献标识码：A文章编号：1674--3024(2016)22—_0168—011纳米二氧化钛光触媒的作用机理高活性的二氧化钛光触媒是一种新型的纳米材料，它属于n型半导体材料的一种。根据实验数据，他的禁带宽度为3．2ev。当满足一定的条件的时候，他的价带的电子就会吸收能量发生跃迁。形成带有负电的光电子，在价带中会留下大量的空穴。经过试验测定，纳米二氧化钛中电子发生跃迁的条件为波长小于等于387．5rim的紫外线照射。另一个方面，在实验中发现，纳米二氧化钛光触媒表面发生跃迁的光电子很容易被水中的氧化性的物质所吸收，纳米二氧化钛光触媒中留下的空穴很容易吸附附近的有机

3、物，利用空穴的氧化性，有机物中很多的化学键都会因此遭到破坏。以上就是纳米二氧化钛光触媒的作用原理。2纳米二氧化钛的性质2．1颗粒直径很小：工业制得的纳米二氧化钛的颗粒直径只有5纳米，此外，这样小的颗粒也不会发生颗粒聚集的现象。2．2分散性能很好：在试验中测定，纳米二氧化钛光触媒的分散性能很好，投入水中以后，很短的时间内就可以和水混合均匀，而且形成的是无色透明度的液体。这样的性质可以方便喷涂到墙体或者家具的表面。这些液体具有很高的催化性能，是市面普通催化剂的30倍左右。对于室内的甲醛等污染气体具有很好的去除效果。2．3催化活性高：纳米二氧化钛光触媒具有很高的催还效率。吸附能力很强。与

4、污染物质充分接触以后可以具有很好的去除效果。具体的来讲主要是四个方面的内容：(1)作用的效果范围比较广。在试验中测定，纳米二氧化钛光触媒具有很大的作用范围，不仅对于带有污染的有有机物的污染。而且对于一些带有破坏性的生物污染也具有很好的去除效果。(2)作用效果比较持久。纳米二氧化钛光触媒是一种高效的催化剂，在发生化学反应的时候，他本身并不发生消耗，所以他的数量在一段时间以后不会发生明显的减少，反应一直可以高效的维持下去，所，作用时间比较长。(3)纳米二氧化钛光触媒具有更低的反应条件。该催化剂是通过纳米工艺制作的，所以接触可以更加的充分，对反应的条件降低了很多。并不一定需要在强烈的太阳

5、光下才会发生化学反应，这就为反应时间的延长和室内比较阴暗的环境应用提供了可能。(4)纳米二氧化钛光触媒应用起来比较安全。在试验中测定，整个的化学反应并没有有害物质的生成。反应生成的产物只有二氧化碳和水等无毒无害的物质，所以应用起来￡匕较安全。3纳米二氧化钛具体的应用3．1自洁涂料。因为安全问题，又兼顾美观的效果，现在很多的建筑外墙都是采用涂料来粉刷的。如果把纳米二氧化钛168建筑建材装饰光触媒混合到涂料中制成具有自洁效果的涂料，前景是很可观的。普通的涂料具有易变质，易发霉的问题，之后涂料的质量会迅速的下降，导致涂料老化，开裂脱落，丧失了原来美观和安全的作用。应用了纳米二氧化钛光触媒

6、之后的涂料就会有很好的改观。因为纳米二氧化钛光触媒具有很强的氧化性，而且霉菌等病菌都是生物的一种，混合了纳米二氧化钛光触媒的外墙涂料具有了很强的氧化性，所以新型的涂料并不会发生发霉的情况，所以就实现了维持时间长长效杀菌的功能，可以很好地改善原来涂料所存在的问题。3．2自洁玻璃。现在为了显示城市的气息，很多的建筑加入了玻璃幕墙这个元素，但是玻璃幕墙一旦脏了以后就没有原来的美观的效果。另一个方面，玻璃幕墙的清洁工作难度也是非常的大。清洗玻璃的时候所应用的清洁剂还是二次污染，所以，实现玻璃幕墙的自洁具有很好的意义。具有自洁功能的玻璃是通过纳米二氧化钛光触媒镀膜实现的。纳米二氧化钛光触媒颗

7、粒之间存在很多的氧桥，这样的结构具有很强的疏水性。在光线的照射下，纳米二氧化钛光触媒的氧和羟基之间发生置换，这样以后，镀膜的表面就会在纳米的尺度内发生分布均匀的亲水区域和亲油区域，从而，整个镀膜既具有亲水性质又具有亲油性质。这种性质类似于毛细现象，污染物质不会长久的停留在材料表面，雨水的冲刷都可以起到很好的冲洗效果。4总结纳米二氧化钛光触媒具有是一种新型的催化剂，本文从作用机理和具有的性质以及具体运用等几个方面详细的介绍了纳米二氧化钛的优势，以后纳米二氧化钛将会有更好