納米二氧化鈦TiO2除了具有納米材料共有的特點外，還具有光催化性能，例如活性高、氧化能力強、化學穩(wěn)定性好、持續(xù)性長、價格便宜、對人體無害等，在實際應用中工藝流程簡單，操作條件易控制，無二次污染，是理想的環(huán)保型光催化劑，在環(huán)境保護特別是在環(huán)境污染治理方面將發(fā)揮重要作用。
一、凈化空氣
環(huán)境中的有害氣體包括室內(nèi)有害氣體和大氣污染氣體。室內(nèi)有害氣體主要來源：一是室內(nèi)裝修所用的裝飾材料和家具所用的黏結劑會揮發(fā)出甲醛。甲醛具有嚴重刺激性氣味;二是建筑物由于采用了混凝土添加劑而散發(fā)出的氨、氡;三是室內(nèi)現(xiàn)代辦公設備和家用電器造成的污染物。大氣污染物主要指汽車尾氣和工業(yè)廢氣所排放出來的氮氧化物和硫氧化物以及一些易揮發(fā)的有機污染物。納米TiO2光催化氧化技術為降解空氣中的污染物提供了良好的途徑。利用二氧化鈦TiO2光催化產(chǎn)生的活性氧配合雨水作用可將空氣中的NOx與SO2形成的HNO3和H2SO4，而將NOx、SO2除去。
二、納米二氧化鈦TiO2對農(nóng)藥的降解
二氧化鈦TiO2納米材料總體上對有機農(nóng)藥光降解的催化作用有較顯著的效果。二氧化鈦TiO2作為一種催化劑，它的加入存在著一個最佳量的問題，并不是越多越好。對不同的農(nóng)藥，二氧化鈦TiO2催化效果不盡相同，順反氯氰菊酯乳液及多肼懸浮劑類藥物效果較好，但對較為復雜的酸類殺菌劑則難以徹底降解。
三、降解水中有機污染物
含鹵衍生物有機氯化物是水中最主要的一類污染物，其毒性大、分布廣，是水污染處理的重要課題。光催化過程在處理有機氯化物方面顯示出了較好的應用前景，目前關于這方面的研究已有許多報道。
無機污染廢水處理除有機物外，無機物在二氧化鈦TiO2表面也具有光化學活性，例如，廢水中的Cr6+具有較強的致癌作用，在pH值為2.5體系中，光照1 h后，Cr6+被還原為Cr3+，還原效率高達85%。二氧化鈦TiO2中的光電子具有強烈的作用，被Ti4+捕獲而生成Ti3+。Cr6+的光催化還原主要從Ti3+上得到電子間接還原為主，同時也存在從光激發(fā)TiO2導帶捕獲電子的直接還原。
四、高效殺菌劑
利用納米二氧化鈦TiO2光催化性能可充分抑制或殺滅環(huán)境中有害微生物，使環(huán)境微生物對人體的危害降低。對于室內(nèi)空間存在的大量細菌，由于它們主要是由有機物組成的，納米二氧化鈦TiO2在光的作用下可直接破壞細胞壁、細胞膜或細胞內(nèi)的組成成分，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌等又有很強的殺滅能力。一般常用的殺菌劑中含有的Ag、Cu等能使細胞失去活性，但細菌被殺死后可釋放出致熱和有毒的組分如內(nèi)毒素。內(nèi)毒素是致命物質(zhì)，可引起傷寒、霍亂等疾病。利用納米二氧化鈦TiO2光催化性能不僅能殺死環(huán)境中的細菌，而且能同時降解由細菌釋放出的有毒復合物。
五、紫外線屏蔽
納米二氧化鈦TiO2具有很強的散射和吸收紫外線的能力，尤其是對人體有害的中長波紫外線UVA、UVB(320-400 nm，290-320 nm)的吸收能力很強，效果比有機紫外吸收劑強很多，并且可透過可見光。將納米二氧化鈦TiO2應用于涂料中可制成特殊的防紫外線產(chǎn)品，如汽車輪胎的防老化劑、防紫外線傘等。
六、降低溫室效應
CO2是綠色化學中最簡單的可再生替代原料。以CO2為原料生產(chǎn)高附加值化學品不僅可以保護石油等日益枯竭的化石燃料，還可以減少和控制主要溫室氣體CO2的排放總量，而納米二氧化鈦TiO2催化劑在CO2的化學固定中可以有所作為。
納米二氧化鈦TiO2由于其光催化性能良好、無污染等優(yōu)點越來越受到人們的關注，在環(huán)境保護領域有很大的應用前景。
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