金属离子的抗菌作用和TiO₂的光催化抗菌除污作用已被人们广泛研究和应用。目前国内外抗菌材料和自洁材料的研究主要集中在单一作用机理与应用上,应用范围和应用效果有一定的局限性。论文通过Ag⁺、Cu²⁺协同TiO₂抗菌自洁作用的研究,将Ag⁺、Cu²⁺和TiO₂两种有效组分及作用复合在一起,制备出了抗菌自洁粉体材料并应用在涂料上,解决了目前抗菌材料作用单一性的问题,使传统抗菌材料既具有抗菌功能又具有自清洁功能,从而拓宽了应用范围,提高了应用效果。研究了Ag⁺、Cu²⁺的杀菌、抑菌作用和Ag⁺、Cu²⁺的含量对抗菌性能的影响,通过实验确定了Ag⁺、Cu²⁺的合理配比。合成出了具有多孔结构的磷酸钙载体材料,SEM观察磷酸钙载体材料颗粒为棒状,棒长约为100nm,宽10～15nm,晶粒之间为无规则孔状结构。研究了磷酸钙载体对Ag⁺、Cu²⁺的负载技术方法,制备出了Ag⁺、Cu²⁺抗菌粉体,抗菌实验检测其抗菌性能优异,稳定性能良好。研究了纳米TiO₂的合成、改性、晶型转变的技术方法和影响因素以及对光催化活性的影响作用。实验以钛酸丁酯为前驱体,选用溶胶-凝胶法制备出了纳米TiO₂粉体,用“掺杂能级法”和“混晶效应法”对纳米TiO₂光催化性能进行了改性和提高。研究了Ce⁴⁺掺杂量、溶液pH值、热处理温度和时间等实验条件对纳米TiO₂晶型转变、晶粒大小、混晶比例、光催化活性及抗菌自洁性能的影响。研究发现:Ce⁴⁺掺杂后形成了掺杂能级,从而提高了纳米TiO₂的光催化活性;当锐钛矿和金红石两种晶型以一定比例共存形成混晶结构时,光催化活性比单一锐钛矿晶型明显提高。研究了一种载体同时负载两种有效成分的技术方法。用磷酸钙载体材料先负载改性纳米TiO₂,经高温处理后再负载Ag⁺、Cu²⁺,制备出了抗菌自洁粉体材料。测试分析表明,纳米TiO₂和Ag⁺、Cu²⁺较好地载入到了磷酸钙载体材料多孔结构中。对比实验表明:Ag⁺、Cu²⁺和纳米TiO₂两种有效成分能很好的发挥协同复合作用,抗菌自洁粉体材料具有更好的抗菌性能和光催化降解有机物活性,24h内几乎能杀灭所有的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,1h内对亚甲基蓝溶液的降解率达到了95.1%。将抗菌自洁粉体材料应用于普通建筑涂料中,使涂料的抗菌自洁性能得到了显著的提高。