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[摘 要]二氧化钛光催化材料具有高遮盖力、着色力，其应用范围广泛，有助于提高环境质量。本文从降解大气污染以及在涂料中的具体应用两方面进行了基于二氧化钛光催化材料应用进展的综述，旨在为相关人士进一步研究二氧化钛光催化材料应用提供助益。
[关键词]二氧化钛光;催化材料;应用进展综述
中图分类号：TP963 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）14-0199-01
引言
二氧化钛光最初被用作转换太阳能的催化材料，例如，水的分解。随着研究范围的扩大，它逐渐应用到有机物合成、废水处理、二氧化碳还原等领域中。近年来，研究人员发现二氧化钛光催化材料还具有除臭、净化空气、材料表面清洁等功能。鉴于二氧化钛光催化材料的种种应用优势本文对此展开研究。
一、二氧化钛光催化材料在涂料中的应用
（一）防菌、防霉涂料
将二氧化钛光用于制作防菌、防霉涂料是目前比较常见的一种应用方法。防霉涂料多应用于浴室或外墙，由于浴室与外墙与水直接接触的情况不多，因此，许多建材防霉性能不佳，若浴室与外墙出现长期与水接触的情况，则其很容易霉变。防菌涂料多应用于室内，室内是细菌最易滋生的地方。二氧化钛光作为防菌、防霉涂料优势在于它能够生成活性氧，不仅有杀菌功能，且能够将其内部毒素分解，较为稳定，杀菌效果显著。
（二）完全净化涂料
环境污染问题越来越被人们所重视，酸雨、雾霾等污染近几年愈加严重，解决这些问题是人们共同的愿望。二氧化钛光具有净化空气、降低污染物浓度的作用。目前，在该领域应用二氧化钛光催化材料的研究程度越来越高，且发现应用该催化材料效果显著，研究人员实验表明其去除110ppm浓度氧化氮程度达到90%，在混凝土、地板等建材上也开始探索实践应用二氧化钛光催化材料。
（三）防污、自净化材料
活性氧具有杀菌、分解有机物的作用，比如香烟污垢等。因此，二氧化钛光催化材料能够应用许多涂料领域，基于其发展现状，本文主要阐述其在室外安装材料中的应用。在隧道与易受到污染的照明灯玻璃上，隧道中往来车辆较多，清洁难度大，将其应用在隧道玻璃上能够实现玻璃的自净化。另外，还能将其应用到建筑物顶棚中，建筑物顶棚油分粘结物较多，二氧化钛光催化材料具有分解油分的效果，能够减少细菌产生。
二、二氧化钛光催化材料在空气中有机物的光降解中的应用
二氧化钛光催化材料在光照的条件下能够分解空气中的有机物与有机酸。现阶段，国内外研究人士对烯烃、醇、芳香族化合物、胺、酮、三氯乙烯等气态有机物的二氧化钛光催化材料降解应用做了大量研究，并取得了显著成效。二氧化钛光量子化效率高于同样具有降解功能的有机物1倍以上。在二氧化钛光降解芳香族化合物催化反应中，大量催化反应中会伴有其他产物的出现，例如，毒怜等，这表示芳香族化合物降解不适宜应用类似于水的净化处理的液相光催化反应。想要降解芳香族化合物可以进行气相光催化反应，不会造成新污染。近年来，在室内建材领域，化学物质应用程度越来越高，人们也越来越重视室内环境，调查发现，室内空气有机物浓度较室外高，严重的甚至较工业区高。目前，研究人员发现空气中存有大量致癌有机物，家居室、办公室所使用的油漆、地板革、涂料等因挥发作用均向空气中释放有机物，从而污染室内空气。研究表明甲醛、甲苯对室内空气的污染最为严重，有机物光降解与浓度相关。质量数低于1×10-4的甲醛能够彻底被二氧化钛光降解为二氧化碳和水，若浓度过高，则会产生甲酸。降解甲苯时，若其浓度较高则会生成较难分解的其他物质，这些物质会富集在二氧化钛光催化材料周围，对光催化反应形成阻碍。但在浓度较低时，也会较容易被分解为二氧化碳与水。在人们的实际生活空间中，甲苯、甲醛完全达不到高浓度的条件，将二氧化钛光催化材料应用多建材涂料中或者将其光催化薄膜安置在室内，均能够实现降解有机物的作用。另外，在石油、化工厂的改建中也可以考虑应用二氧化钛光催化材料，优化周边环境[1]。
三、二氧化钛光催化材料在降解大气污染中的应用
现阶段，大气主要污染物质包括VOCs、CO 等，VOCs属于有机化和物，包含苯、二甲苯、乙烷、甲醛等等。CO等属于无机污染物，二氧化钛光催化材料在分解无机污染物时具有显著成效，能够改良大气质量，净化空气。本文在第二部分阐述了二氧化钛光催化材料在有机物降解中的应用，在此不做赘述。在无机物降解方面其应用进展如下，一是，在臭氧方面，二氧化钛光催化材料光活性较高，能够分解臭氧，若再加上黑光灯长达20小时的照射，其臭氧分解率可达到98%。另外，在分解臭氧方面，二氧化鈦光催化材料中能够促使空穴与电子彻底分离，这也大大增强了分解率。二是，在二氧化硫降解方面，二氧化硫主要产生于汽车尾气排放与火山爆发中生物体的代谢等。通过锰掺杂二氧化钛材料能够有效实现二氧化硫的催化，二氧化钛光催化材料能够达到69%的脱硫率。三是，在一氧化碳方面，该无机污染物主要产生于碳性燃料的不充分燃烧以及生物体活动，使用二氧化钛光催化材料负载Au纳米粒能够完成对一氧化碳的降解，将Au纳米粒应用于300摄氏度以下降解效果最好。四是，在氮氧化合物方面，一氧化氮与二氧化氮是其主要污染物，多产生于工业高温生产与居民明火燃烧过程中。应用二氧化钛光催化材料制成的薄膜能够有效氧化分解氮氧化合物。研究表明，使用环境相对湿度低于80%，流量是0.5L·min-4，氮氧化合物分解率能够达到97%。由此可见，氧化钛光催化材料在分解氮氧化合物方面具有广阔的发展前景[2]。
总结
总而言之，二氧化钛光催化材料具有高反应性，能够在多种场合应用，且应用方式具有多样性。在涂料应用、有机物降解等方面具有较大的应用前景，在使用过程中还具有杀菌等作用，有助于改善人们活动场所的环境，对我国环境可持续发展战略的落实亦具有重要意义。
参考文献
[1]周莘人.二氧化钛光催化降解大气污染研究进展[J].科学技术创新，2018（32）：14-15.
[2]王超，敬和民.铁掺杂二氧化钛光催化性能研究[J].化工时刊，2018，32（08）：4-7+38.
[关键词]二氧化钛光;催化材料;应用进展综述
中图分类号：TP963 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）14-0199-01
引言
二氧化钛光最初被用作转换太阳能的催化材料，例如，水的分解。随着研究范围的扩大，它逐渐应用到有机物合成、废水处理、二氧化碳还原等领域中。近年来，研究人员发现二氧化钛光催化材料还具有除臭、净化空气、材料表面清洁等功能。鉴于二氧化钛光催化材料的种种应用优势本文对此展开研究。
一、二氧化钛光催化材料在涂料中的应用
（一）防菌、防霉涂料
将二氧化钛光用于制作防菌、防霉涂料是目前比较常见的一种应用方法。防霉涂料多应用于浴室或外墙，由于浴室与外墙与水直接接触的情况不多，因此，许多建材防霉性能不佳，若浴室与外墙出现长期与水接触的情况，则其很容易霉变。防菌涂料多应用于室内，室内是细菌最易滋生的地方。二氧化钛光作为防菌、防霉涂料优势在于它能够生成活性氧，不仅有杀菌功能，且能够将其内部毒素分解，较为稳定，杀菌效果显著。
（二）完全净化涂料
环境污染问题越来越被人们所重视，酸雨、雾霾等污染近几年愈加严重，解决这些问题是人们共同的愿望。二氧化钛光具有净化空气、降低污染物浓度的作用。目前，在该领域应用二氧化钛光催化材料的研究程度越来越高，且发现应用该催化材料效果显著，研究人员实验表明其去除110ppm浓度氧化氮程度达到90%，在混凝土、地板等建材上也开始探索实践应用二氧化钛光催化材料。
（三）防污、自净化材料
活性氧具有杀菌、分解有机物的作用，比如香烟污垢等。因此，二氧化钛光催化材料能够应用许多涂料领域，基于其发展现状，本文主要阐述其在室外安装材料中的应用。在隧道与易受到污染的照明灯玻璃上，隧道中往来车辆较多，清洁难度大，将其应用在隧道玻璃上能够实现玻璃的自净化。另外，还能将其应用到建筑物顶棚中，建筑物顶棚油分粘结物较多，二氧化钛光催化材料具有分解油分的效果，能够减少细菌产生。
二、二氧化钛光催化材料在空气中有机物的光降解中的应用
二氧化钛光催化材料在光照的条件下能够分解空气中的有机物与有机酸。现阶段，国内外研究人士对烯烃、醇、芳香族化合物、胺、酮、三氯乙烯等气态有机物的二氧化钛光催化材料降解应用做了大量研究，并取得了显著成效。二氧化钛光量子化效率高于同样具有降解功能的有机物1倍以上。在二氧化钛光降解芳香族化合物催化反应中，大量催化反应中会伴有其他产物的出现，例如，毒怜等，这表示芳香族化合物降解不适宜应用类似于水的净化处理的液相光催化反应。想要降解芳香族化合物可以进行气相光催化反应，不会造成新污染。近年来，在室内建材领域，化学物质应用程度越来越高，人们也越来越重视室内环境，调查发现，室内空气有机物浓度较室外高，严重的甚至较工业区高。目前，研究人员发现空气中存有大量致癌有机物，家居室、办公室所使用的油漆、地板革、涂料等因挥发作用均向空气中释放有机物，从而污染室内空气。研究表明甲醛、甲苯对室内空气的污染最为严重，有机物光降解与浓度相关。质量数低于1×10-4的甲醛能够彻底被二氧化钛光降解为二氧化碳和水，若浓度过高，则会产生甲酸。降解甲苯时，若其浓度较高则会生成较难分解的其他物质，这些物质会富集在二氧化钛光催化材料周围，对光催化反应形成阻碍。但在浓度较低时，也会较容易被分解为二氧化碳与水。在人们的实际生活空间中，甲苯、甲醛完全达不到高浓度的条件，将二氧化钛光催化材料应用多建材涂料中或者将其光催化薄膜安置在室内，均能够实现降解有机物的作用。另外，在石油、化工厂的改建中也可以考虑应用二氧化钛光催化材料，优化周边环境[1]。
三、二氧化钛光催化材料在降解大气污染中的应用
现阶段，大气主要污染物质包括VOCs、CO 等，VOCs属于有机化和物，包含苯、二甲苯、乙烷、甲醛等等。CO等属于无机污染物，二氧化钛光催化材料在分解无机污染物时具有显著成效，能够改良大气质量，净化空气。本文在第二部分阐述了二氧化钛光催化材料在有机物降解中的应用，在此不做赘述。在无机物降解方面其应用进展如下，一是，在臭氧方面，二氧化钛光催化材料光活性较高，能够分解臭氧，若再加上黑光灯长达20小时的照射，其臭氧分解率可达到98%。另外，在分解臭氧方面，二氧化鈦光催化材料中能够促使空穴与电子彻底分离，这也大大增强了分解率。二是，在二氧化硫降解方面，二氧化硫主要产生于汽车尾气排放与火山爆发中生物体的代谢等。通过锰掺杂二氧化钛材料能够有效实现二氧化硫的催化，二氧化钛光催化材料能够达到69%的脱硫率。三是，在一氧化碳方面，该无机污染物主要产生于碳性燃料的不充分燃烧以及生物体活动，使用二氧化钛光催化材料负载Au纳米粒能够完成对一氧化碳的降解，将Au纳米粒应用于300摄氏度以下降解效果最好。四是，在氮氧化合物方面，一氧化氮与二氧化氮是其主要污染物，多产生于工业高温生产与居民明火燃烧过程中。应用二氧化钛光催化材料制成的薄膜能够有效氧化分解氮氧化合物。研究表明，使用环境相对湿度低于80%，流量是0.5L·min-4，氮氧化合物分解率能够达到97%。由此可见，氧化钛光催化材料在分解氮氧化合物方面具有广阔的发展前景[2]。
总结
总而言之，二氧化钛光催化材料具有高反应性，能够在多种场合应用，且应用方式具有多样性。在涂料应用、有机物降解等方面具有较大的应用前景，在使用过程中还具有杀菌等作用，有助于改善人们活动场所的环境，对我国环境可持续发展战略的落实亦具有重要意义。
参考文献
[1]周莘人.二氧化钛光催化降解大气污染研究进展[J].科学技术创新，2018（32）：14-15.
[2]王超，敬和民.铁掺杂二氧化钛光催化性能研究[J].化工时刊，2018，32（08）：4-7+38.