纳米二氧化钛
二氧化钛及其应用
编辑本段应用特性纳米TiO2的功能及用途纳米TiO2具有十分宝贵的光学性质，在汽车工业及诸多领域都显示出美好的发展前景。
纳米TiO2还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、非迁移性，且完全可以与食品接触，所以被广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业、航天工业中。
2.1.杀菌功能在紫外线作用下，以0.1mg/cm3浓度的超细TiO2可彻底地杀死恶性海拉细胞，而且随着超氧化物歧化酶（SOD）添加量的增多，TiO2光催化杀死癌细胞的效率也提高；用TiO2光催化氧化深度处理自来水，可大大减少水中的细菌数，饮用后无致突变作用，达到安全饮用水的标准。
在涂料中添加纳米TiO2可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料，可应用于医院病房、手术室及家庭卫生间等细菌密集、易繁殖的场所，可有效杀死大肠杆菌、黄色葡萄糖菌等有害细菌，防止感染。
因此，纳米TiO2能净化空气，具有除臭功能。
1）纳米二氧化钛抗菌特点：1 对人体安全无毒，对皮肤无刺激性。
2 抗菌能力强，抗菌范围广。
3 无臭味、怪味，气味小。
4耐水洗，储存期长。
5热稳定性好，高温下不变色，不分解，不挥发，不变质。
6即时性好，纳米二氧化钛抗菌剂仅需1h就能发挥效果，而其他银系抗菌剂效果则需约24h。
7纳米二氧化钛是一种永久性维持抗菌效果的抗菌剂。
8具有很好的安全性，科用于食品添加剂等，与皮肤接触无不良影响。
2）纳米二氧化钛的抗菌原理：纳米二氧化钛在光催化作用下使细菌分解而达到抗菌效果的。
由于纳米二氧化钛的电子结构特点为一个满 TiO2的价带和一个空的导带 ,在水和空气的体系中 , 纳米二氧化钛在阳光尤其是在紫外线的照射下 ,当电子能量达到或超过其带隙能时 ,电子就可从价带激发到导带 ,同时在价带产生相应的空穴 ,即生成电子、空穴对 ,在电场的作用下 ,电子与空穴发生分离 ,迁移到粒子表面的不同位置 ,发生一系列反应 :TiO2 + hν e —— + hH2O + h——·OH+ HO2 +e——O2 ·O2 ·+ H——HO2·2HO2· —— O2 + H2O2H2O2 +O2 · ——·OH+OH +O2吸附溶解在 TiO2 表面的氧俘获电子形成O2 ·, 生成的超氧化物阴离子自由基与多数有机物反应(氧化) ,同时能与细菌内的有机物反应 ,生成CO2和 H2O;而空穴则将吸附在 TiO2 表面的 OH 和H2O氧化成·OH,·OH 有很强的氧化能力 ,攻击有机物的不饱和键或抽取 H原子产生新自由基 ,激发链式反应 ,最终致使细菌分解。
纳米二氧化钛制备方法及其优缺点
纳米二氧化钛制备方法及其优缺点嘿，朋友们！今天咱来聊聊纳米二氧化钛的制备方法及其优缺点。
这纳米二氧化钛啊，可真是个神奇的玩意儿！先说说制备方法吧。
有一种常见的方法叫溶胶-凝胶法，就好像是在变魔术一样，把各种材料混合在一起，经过一系列反应，嘿，就变出纳米二氧化钛啦！还有水热法，就像是给材料们洗了个热水澡，然后它们就变成纳米二氧化钛啦，是不是很有意思？另外还有气相沉积法，听着就很高端大气上档次吧，就像是在空中搭建起纳米二氧化钛的小房子。
每种方法都有它的特点呢！溶胶-凝胶法操作相对简单，就像做一道家常菜，大家都能试试。
水热法呢，能得到比较纯净的产物，就像是精心挑选出来的宝贝。
气相沉积法呢，能制备出高质量的纳米二氧化钛，那可真是精益求精啊！那纳米二氧化钛有啥优点呢？哎呀呀，那可多了去了。
它的光催化性能特别好，就像是一个超级清洁工，能把好多污染物都给清理掉。
而且它还很稳定，就像一个坚强的战士，不容易被打败。
它的抗菌性能也不错哦，能把那些坏细菌都赶跑，守护我们的健康。
但是，它也不是完美无缺的啦！比如说它的成本有时候会有点高，这就像是买一件特别贵的衣服，让人有点心疼钱包呢。
还有啊，在制备过程中如果不注意，可能会出现一些团聚的现象，这就好像是一群人挤在一起，不太好分开啦。
不过，咱可不能因为这些小缺点就忽视了它的大优点呀！纳米二氧化钛在环保、医疗、化工等好多领域都有着重要的应用呢。
想象一下，如果没有纳米二氧化钛，我们的生活得失去多少便利呀！所以说呀，我们要正确看待纳米二氧化钛，既要看到它的优点，好好利用它，也要注意它的缺点，想办法去克服。
让我们一起和纳米二氧化钛做好朋友，让它为我们的生活带来更多的美好吧！这就是我对纳米二氧化钛的看法，你们觉得呢？。
纳米二氧化钛的性质及应用进展
二、纳米二氧化氧化钛在光学领域具有广泛的应用，其中最具代表性的是光催化。纳 米二氧化钛在紫外光下能够高效降解有机污染物，如挥发性有机物、染料、农药 等。通过光催化反应，这些污染物可以被分解为无害的二氧化碳和水，从而达到 净化环境的目的。此外，纳米二氧化钛还可以用于光电催化制氢、太阳能电池等 领域。
一、纳米二氧化钛的性质
纳米二氧化钛是一种白色粉末，具有高透明度、高分散性和低能耗等特点。 其晶体结构包括锐钛矿型和金红石型两种，前者具有较好的光催化性能，后者则 具有较高的稳定性和耐候性。纳米二氧化钛的制备方法主要包括化学气相沉积、 液相法、溶胶-凝胶法等，其中最为常用的是液相法。
纳米二氧化钛具有优异的光学性能，其带隙能约为3.2 eV，对应于紫外光的 吸收波长范围。因此，纳米二氧化钛在紫外光下具有高效的光催化性能，可用于 降解有机污染物、抗菌消毒等领域。此外，纳米二氧化钛还具有较好的化学稳定 性和耐候性，使其在室外环境下仍能保持较高的活性。
六、结论
纳米二氧化钛作为一种重要的无机纳米材料，由于其独特的物理化学性质， 在光学、电子、医药等领域具有广泛的应用前景。本次演示对纳米二氧化钛的应 用研究进展进行了详细探讨，总结了其研究现状、成果与不足，并指出了未来的 研究方向。随着纳米技术的不断发展和新材料领域的不断创新，相信纳米二氧化 钛在未来将会在更多领域得到广泛应用，为人类社会的发展和进步做出贡献。
然而，纳米二氧化钛的应用仍存在一些问题和不足之处。首先，其制备过程 较为复杂，需要严格控制制备条件，以保证其结构和性能的稳定性。其次，纳米 二氧化钛的应用过程中可能存在一定的环境风险，需要加强对其生态毒理学的研 究和控制。最后，纳米二氧化钛的大规模生产和应用还需要进一步完善产业链和 市场推广。
结论
纳米二氧化钛
纳米二氧化钛1引言纳米微粒是指尺寸为纳米量级的超微颗粒,它的尺度大于原子簇,小于通常的微粒,粒径一般在1～100 nm之间。
由于纳米微粒有小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等基本特性,使得纳米微粒以及纳米材料具有常规微粒和常规材料没有的独特的光、电、磁、热以及催化性能。
自从1984年Gleiter 等人关于纳米材料的报道以来,纳米材料以其优异的性能引起人们的普遍关注。
纳米TiO2 是一种附加值很高的功能精细无机材料。
因其具备良好的耐侯性、耐化学腐蚀性、抗紫外线能力强、透明性优异等特点,被广泛应用于汽车面漆、感光材料、光催化剂、化妆品、食品包装材料、陶瓷添加剂、气体传感器及电子材料等。
但由于纳米TiO2 大的比表面及较多的表面空键,在制备和应用过程中极易发生团聚,使其优异的性能得不到充分的发挥。
近年来人们关于纳米TiO2 改性方面的工作已经做了很多,达到了改性的目的,现综述纳米TiO2 的性质与改性的关系及改性的方法和机理。
2TiO2 的基本结构TiO2 是金属钛的一种氧化物,其分子式为TiO2。
根据其晶型,可分为板钛矿型、锐钛矿型和金红石型三种。
其中锐钛矿型TiO2 属于四方晶系,其晶格参数a 0 = 3. 785 ! , c0 = 9. 514 ! 。
图1为锐钛矿型TiO2 的单元结构,钛原子处于钛氧八面体的中心,其周围的六个氧原子都位于八面体的棱角处,有四个共棱边,也就是说，锐钛矿型的单一晶格有四个TiO2 分子。
锐钛型TiO2 的八面体呈明显的斜方晶型畸变, Ti—O键距离均很小且不等长,分别为1. 937 ! 和1. 964 ! , 这种不平衡使TiO2分子极性很强,强极性使TiO2 表面易吸附水分子并使水分子极化而形成表1面羟基。
这种表面羟基的特殊结构使其表面改性成为可能,它可作为广义碱与改性剂结合,从而完成对TiO2 的表面改性。
3TiO2 的表面性质3. 1表面超亲水性目前的研究认为,在光照条件下, TiO2 表面的超亲水性起因于其表面结构的变化:在紫外光照射下,TiO2 价带电子被激发到导带,电子和空穴向TiO2 表面迁移,在表面生成电子空穴对,电子与Ti4 +反应,空穴则与表面桥氧离子反应,分别形成正三价的钛离子和氧空位。
纳米二氧化钛
纳米二氧化钛
基本信息：
CAS#：13463-67-7 分子式：TiO2
性质：
1、金红石型纳米二氧化钛:
具有独特的颗粒形状、良好的分散性和极高的紫外屏蔽性能（经紫外分光光度仪检测，其紫外屏蔽率高达99.99%以上），如用于涂料，可显著提高涂膜的抗老化性、耐洗刷性和自洁功能；用于有机颜料，可提高颜料的耐光等级；
用于防晒化妆品，能大幅提高SPF与PA值，避免UVB与UVA对人体的伤害，从而实现化妆品的紫外全波段物理防晒；用于橡胶、塑料可提高制品的抗老化性、耐磨性和强度等。
2、锐钛矿型纳米二氧化钛:
纳米氧化钛在紫外光的作用下能生成电子--空穴对，由于带正电的空穴具有很强的氧化能力，能够使有机物氧化分解为二氧化碳和水，而有机物初始含有的卤、硫、磷和氮原子也被分别转化为X-、SO4-、PO4-和NO3-等无机盐从而消除原有的危害性。
可广泛应用于空气净化、污水处理、抗菌陶（搪）瓷和工业催化等领域。
用量：1.5-2%
使用方法: 直接加入到体系中，用研磨机或高速分散机分散0.5-2小时，确保分散均匀即可。
包装：15公斤/桶。
浅谈二氧化钛
浅谈纳米二氧化钛纳米二氧化钛(Ti02)是一种重要的无机功能材料，由于其粒子具有表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应等性质；其晶体具有防紫外线、光吸收性好、随角异色效应和光催化等性能；而且它的耐候性、耐用化学腐蚀性和化学稳定性较好，因此纳米二氧化钛被广泛应用于光催化、太阳能电池、有机污染物降解、涂料等领域。
但纳米二氧化钛也有一定的局限性，可在纳米二氧化钛中添加合适的物质（如树脂、聚苯胺、偶联剂、氟碳树脂等），对其进行改性。
1. 纳米TiO2的制备（纳米TiO2溶胶）纳米TiO2的制备方法一般分为气相法和液相法。
由于气相法制备纳米TiO2有诸多缺点如:能耗大、成本高、设备复杂等，且条件苛刻,大大限制了其发展。
液相法主要包括水解法、沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法、微波感应等离子体法等制备技术。
而液相法能耗小、设备简单、成本低,是实验室和工业上广泛使用的制备方法。
由于传统的方法不能或难以制备纳米级二氧化钛，而溶胶-凝胶法则可以在低温下制备高纯度、粒径分布均匀、化学活性大的单组分或多组分分子级纳米催化剂，在此仅介绍用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2溶胶。
溶胶一凝胶法制备纳米TiO2：是以钛的醇盐Ti(OR)2，(R为-C2H5、-C3H7、-C4H9等烷基)为原料。
其主要步骤为：钛醇盐溶于溶剂中形成均相溶液，以保证钛醇盐的水解反应在分子均匀的水平上进行，由于钛醇盐在水中的溶解度不大，一般选用醇(乙醇、丙醇、丁醇等)作为溶剂；钛醇盐与水发生水解反应，同时失去水和失醇缩聚反应，生成物聚集成1nm左右的粒子并形成溶胶；经陈化、溶胶形成三维网络而成凝胶；干燥凝胶以除去残余水分、有机基团和有机溶剂，得到干凝胶；干凝胶研磨后煅烧，除去化学吸附的羟基和烷基团，以及物理吸附的有机溶剂和水，得到纳米TiO2粉体。
因为钛醇盐的水解活性很高，所以需添加抑制剂来减缓其水解速度，常用的抑制剂有盐酸、醋酸、氨水、硝酸等。
4.典型的纳米材料(二)-纳米氧化物
纳米氧化锌的应用
1.橡胶工业中的应用 2.国防工业中的应用 3.纺织工业中的应用 4.涂料防腐中的应用 5.生物医学中的应用
橡胶工业中的应用
纳米氧化锌可以提高 橡胶制品的光洁性、 耐磨性、机械强度和 抗老化性能性能指标。
橡胶工业中的应用
纳米氧化锌粒子较细，对胶料的硫化起 步延迟作用较大。 随着纳米氧化锌用量增加，其聚集倾向 增强，硫化起步的延迟作用逐渐减慢，拉伸 强度逐渐增高并趋于稳定，拉断伸长率逐渐 降低并趋于稳定。 当用量增大到超过5份时，出现填充效 应，硫化起步的延迟作用开始变小，综合性 能最佳。
4.对有机废水的处理功能
纳米TiO2复合材料对有机废水的处理，效果十分理想。潭湘萍采
用新型载银TiO2的TSA复合催化剂，对印染和精炼废水生化处理 后的出水进行深度处理，光照120min后，印染和精炼废水的 CODcr去除率分别为75.3%和83.4%。
方佑龄等人用浸渍法制备了漂浮于水面上的TiO2光催化剂，研究
1.杀菌功能 在紫外线作用下，以0.1mg/cm3浓度的超细TiO2可 彻底地杀死恶性海拉细胞，而且随着超氧化物歧化酶 （SOD）添加量的增多，TiO2光催化杀死癌细胞的效率 也提高；用TiO2光催化氧化深度处理自来水，可大大减少 水中的细菌数，饮用后无致突变作用，达到安全饮用水的 标准。 在涂料中添加纳米TiO2可以制造出杀菌、防污、除臭、 自洁的抗菌防污涂料，可应用于医院病房、手术室及家庭 卫生间等细菌密集、易繁殖的场所，可有效杀死大肠杆菌、 黄色葡萄糖菌等有害细菌，防止感染。
生物医学中的应用
• 氧化锌纳米材料促进混合淋巴细胞培养中 淋巴细胞的增殖，增强了免疫应答的强度。
纳米材料在免疫调节中
纳米二氧化钛
纳米二氧化钛1.概述纳米级二氧化钛，亦称钛白粉。
物理性质为细小微粒，直径在100纳米以下，产品外观为白色疏松粉末，它是一种新型的无机化工材料。
具有透明性、紫外线吸收性、熔点低、磁性强、抗菌、自洁净、抗老化等性能，广泛应用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等众多领域。
本文将从制备、应用两个方面入手，简要介绍纳米二氧化钛材料。
2.制备目前，制备纳米二氧化钛的方法有很多，可分为气相法、液相法[1]两大类。
2.1．气相合成法制备TiO2纳米粒子中典型的气相法主要包括四氯化钛氢氧火焰水解法、四氯化钛气相氧化法、钛醇盐气相氧化或水解法等方法。
四氯化钛氢氧火焰水解法最早由德国Degussa公司开发成功，并生产出当前纳米级超细TiO2粉体的著名牌号之一（P25 ）；还有美国的卡伯特公司和日本Aerosil公司等也采用该方法生产超细TiO2粉体。
TiCl4气相氧化法的反应初期，TiCl4和O2发生均相化学反应，生成Ti02的前驱体分子，通过成核形成TiO2的分子簇或粒子。
由于非均相成核比均相成核在热力学上更容易，随着反应的进行，TiCl4在Ti02粒子表面吸附并进行非均相反应，使粒子变大[2]。
施利毅等[3]利用N2携带TiCl4气体，预热到435℃后，经套管喷嘴的内管进入高温管式反应器，O2经预热后经套管喷嘴的外管也进入反应器，TiCl4和O2在900-l400℃下反应。
研究了氧气预热温度、反应器尾部氮气流量、反应温度、停留时间和掺铝量对TiO2颗粒大小、形貌和晶型的影响，结果表明：提高氧气预热温度和加大反应器尾部氮气流量对控制产物粒径有利，纳米TiO2，颗粒的粒径随反应温度升高和停留时间延长而增大，当反应温度为1373 K，AlCl3与TiCl4摩尔比为0．25、停留时间为1．73 s时，纯金红石型纳米Ti02颗粒的粒径分布为30-50nm。
华东理工大学[4]首先让可燃气体与过量氧气燃烧，生成高温含氧气流，然后再与经过预热的气态TiCl4呈一定角度交叉混合，使反应在高速下进行。
纳米二氧化钛
纳米TiO2的基本知识 的基本知识 纳米
纳米二氧化钛主要有两种结晶形态： 纳米二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型 ）。金红石型二氧 （Anatase）和金红石型（Rutile）。金红石型二氧 ）和金红石型（ ）。 化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致密，有较高的硬度、 化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致密，有较高的硬度、 密度、介电常数及折射率，其遮盖力和着色力也较高。 密度、介电常数及折射率，其遮盖力和着色力也较高。 而锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红 石型二氧化钛高，带蓝色色调， 石型二氧化钛高，带蓝色色调，并且对紫外线的吸收 能力比金红石型低，光催化活性比金红石型高。 能力比金红石型低，光催化活性比金红石型高。在一 定条件下， 定条件下，锐钛型二氧化钛可转化为金红石型二氧化 钛。
纳米TiO2的性能 纳米TiO2的性能 TiO2
--------光催化性能 --------光催化性能
吸附在TiO2表面的氧俘获电子形成 表面的氧俘获电子形成 , 而空 吸附在 穴则将吸附在TiO2表面 表面OH-和H2O氧化成 穴则将吸附在 表面 和 氧化成 。 反应生成的原子氧和氢氧自由基有很强的化学 活性, 能分解有毒的无机物, 降解大多数有机物。 活性 能分解有毒的无机物 降解大多数有机物。特 别是原子氧能与多数有机物反应氧化反应, 别是原子氧能与多数有机物反应氧化反应 同时能与 细菌内的有机物反应, 生成二氧化碳、 细菌内的有机物反应 生成二氧化碳、水及一些简单 的无机物, 从而杀死细菌,清除恶臭和油污 清除恶臭和油污。 的无机物 从而杀死细菌 清除恶臭和油污。实验证 纳米能处理多种有毒化合物及细菌, 明, 纳米能处理多种有毒化合物及细菌 包括工业有 毒溶剂、化学杀虫剂、防腐剂、染料、 毒溶剂、化学杀虫剂、防腐剂、染料、油污以及对 人体有害的细菌等。 人体有害的细菌等。
二氧化钛
白色粉末
白色粉末
晶型
金红石含量% 粒径(nm) 干燥减量% 灼烧减量% 表面特性 PH 比表面积（m2/g) 重金属（以Pb计）%
金红石型
99 20-50 1 ####### 亲水性或亲油性 6.5-8.5 80-200 0.0015
锐钛型
-15-50 1 10 亲水性或亲油性 6.5-8.5 80-200 0.0015
1.1.等离子体法 等离子体法是通过激活载气携带的原料形成等离子体，再加 热反应生成超微粒子的方法。以TiCl4为原料，氢气为载气，氧 气为反应气体，应用频率为2450MHz的微波诱导可合成有机膜 包裹的TiO2[4]。1992年，日本东北大学采用等离子体（ICP）喷 雾热解法以Ti的氯化物为原料制得了Ti的氧化物的超微粉。等离 子体喷雾法是利用等离子体喷枪能产生50000K高温的特点，将 这种喷枪的喷出物急骤冷却而生成纳米级的超微粒子 1.2.水解法 水解法主要是利用金属盐在酸性溶液中强迫水解产生均匀分 散的纳米粒子。已有报道，在硫酸根离子和磷酸根离子存在条件 下，用20min到两周左右缓慢地加水分解氯化钛溶液时可得到金红 石型纳米TiO2[5]。水解法又可以分为很多种，以下是几种常见的 水解法： 1.2.1.TiCl4氢氧火焰水解法 该法是将TiCl4气体导入氢氧火焰中（700~1000℃）进行水 解，其化学反应式为： TiCl4（g）+2H2（g）+O2（g）→TiO2（s）+4HCl（g） 这种工艺制备的粉体一般是锐钛型和金红石型的混合型产品，纯 度高、粒径小、表面积大、分散性好、团聚程度较小，但成本较 高[4]。
砷（As) W% 铅（Pb) W% 汞（Hg) W%
0.0008 0.0005 0.0001
纳米二氧化钛的制备方法
纳米二氧化钛的制备方法
纳米二氧化钛是一种在化学、医药、环保等领域有广泛应用的纳米材料，其制备方法主要包括以下几种：
1. 溶胶-凝胶法：将钛源溶解在水或有机溶剂中，加入氢氧化物或盐酸等酸性物质，形成钛酸盐溶胶，经过水解缩聚反应形成纳米二氧化钛凝胶，再烘干、煅烧得到纳米二氧化钛粉末。
2. 水热法：将钛源和氢氧化物等混合溶解在水中，加热至高温高压条件下反应，生成纳米二氧化钛。
3. 气相法：将钛源在高温下氧化为二氧化钛蒸汽，通过气相反应形成纳米二氧化钛。
4. 等离子体法：将钛源通过等离子体技术分解为纳米二氧化钛。
以上四种方法均可制备纳米二氧化钛，但各具特点，应根据具体需求选择合适的方法。
- 1 -。
二氧化钛
一：1：纳米二氧化钛是目前应用最为广泛的一种纳米材料。
它是一种半导体材料,除了具有纳米材料共同的特点外,还具有光催化性能。
近十多年来,随着环境污染日益严重,利用半导体粉末作为光催化剂催化降解有机物的研究已成为热点。
在作为光催化剂的主要原料N 型半导体TiO2、ZnO2、CdS、WO3中,相比较而言, TiO2活性高、化学稳定性好、对人体无害,是理想的环保型光催化剂。
实验表明, TiO2至少可以经历12次的反复使用而保持光分解效率基本不变,连续580分钟光照下保持其活性,因而将其投入实际应用有着广阔的发展前景。
2：纳米二氧化钛的光催化降解机理：当二氧化钛受到波长小于387. 5nm的紫外光的照射时,价带上的电子跃迁到导带,激发电离出电子同时产生正电性的空穴,形成电子-空穴对,与吸附溶解在其表面的氧气和水反应。
分布在表面的空穴将OH -和H2O氧化成HO自由基。
HO 自由基的氧化能力是在水体中存在的氧化剂中最强的,能氧化大部分的有机污染物和无机污染物,而且对反应物几乎无选择性,在光催化氧化中起着决定性的作用。
二氧化钛的表面电子可被溶解在表面的氧俘获形成O2-。
另外表面电子具有高的还原性,可以去除水体中的金属离子。
生成的原子氧和氢氧自由基使有机物被氧化、分解,最终分解为CO2、H2O和无机物。
3：目前的研究现状：尝试对不同微生物的杀灭作用：为了考察TiO2对微生物的作用,根据不同的研究和应用背景,人们选择了细菌、病毒、藻类、癌细胞等。
目前已有报道的考察TiO2光催化作用的细菌类有: 乳杆嗜酸细胞(Lactobacil lus acidophi lus),酵母菌( Saccharomyces cerevisiae), 大肠杆菌( Es-cherichia coli), 链球菌( S treptococcus mutans , S .ratus , S .cricetus , S .sobrinus AHT)。
纳米二氧化钛的制备
纳米二氧化钛的制备随着纳米技术的不断发展，纳米材料已经成为了当今世界上研究的热点之一。
其中，纳米二氧化钛是一种应用广泛的纳米材料，它具有优异的光电性能、化学稳定性和生物相容性等特点，被广泛应用于催化、光催化、光电子、生物医学等领域。
本文将介绍纳米二氧化钛的制备方法，主要包括溶胶-凝胶法、水热法、水热微波法、水热氧化法、水热碳化法和气相法等。
1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常见的纳米二氧化钛制备方法。
该方法的主要步骤包括：将钛酸酯或钛酸盐等钛源在酸性或碱性条件下与溶剂（如水、乙醇等）混合，形成钛溶胶；然后将钛溶胶在高温下烘干，形成凝胶；最后通过煅烧过程，得到纳米二氧化钛。
该方法制备的纳米二氧化钛具有较高的比表面积、较好的结晶度和分散性。
2. 水热法水热法是一种简单、易于操作的纳米二氧化钛制备方法。
该方法的主要步骤包括：将钛源与水或乙醇等溶剂混合，加入适量的氢氧化钠或氢氧化铵等碱性物质，形成混合溶液；然后将混合溶液在高温高压的水热条件下处理，形成纳米二氧化钛。
该方法制备的纳米二氧化钛具有较小的粒径、较高的比表面积和较好的晶体结构。
3. 水热微波法水热微波法是一种高效、快速的纳米二氧化钛制备方法。
该方法的主要步骤包括：将钛源与水或乙醇等溶剂混合，加入适量的氢氧化钠或氢氧化铵等碱性物质，形成混合溶液；然后将混合溶液置于微波反应器中，在高温高压的微波辐射下处理，形成纳米二氧化钛。
该方法制备的纳米二氧化钛具有较小的粒径、较高的比表面积和较好的晶体结构。
4. 水热氧化法水热氧化法是一种环保、低成本的纳米二氧化钛制备方法。
该方法的主要步骤包括：将钛源与水或乙醇等溶剂混合，加入适量的氢氧化钠或氢氧化铵等碱性物质，形成混合溶液；然后将混合溶液在高温高压的水热条件下处理，形成纳米二氧化钛。
该方法制备的纳米二氧化钛具有较小的粒径、较高的比表面积和较好的晶体结构。
5. 水热碳化法水热碳化法是一种具有良好可控性的纳米二氧化钛制备方法。
纳米二氧化钛的作用
1.纳米二氧化钛的作用a)杀菌功能用TiO2光催化氧化深度处理自来水，可大大减少水中的细菌数，饮用后无致突变作用，达到安全饮用水的标准。
b)防紫外线功能纳米TiO2既能吸收紫外线，又能反射、散射紫外线，还能透过可见光，是性能优越、极有发展前途的物理屏蔽型的紫外线防护剂。
c)对氟里昂的降解功能TiO2对于CFCl3的降解具有良好的光催化活性，用TiO2/WO3体系降解CFCl3，在100h内保持催化效率高于99.6%。
2.是否可以用作涂层添加物人们常采用的防腐措施是在金属表面涂上一层防腐涂层，以防止腐蚀介质与金属基体的直接接触，从而减轻腐蚀纳米材料表面原子数所占的比例大，表面原子周围缺少相邻的原子，具有不饱和性质，在与其他组份作用时，在两个混合相之间产生很大的作用力，将很大程度地对材料增强增韧所以，以纳米材料作为添加剂制备涂料时，就涂膜本体而言，就像复合材料一样，被显着地增强增韧，纳米材料的加入将改善涂层中颜料和填料的体积填充致密度，减少毛细管作用，提高涂层对腐蚀介质的屏蔽作用；同时，涂料的流变特性及热稳定性也得以改善．比如纳米级二氧化钛粒子常被用作涂料的助剂，用以改善涂料的流变性，提高涂层的附着力、涂膜硬度、光洁度和抗老化性能。
3.效果如何纳米材料能够提高涂层的一些性能，但是，必须严格控制其加入量，加量太多，一方面使其更难分散，从而导致其团聚量相对增多，影响其粉体与树脂的结合．另一方面，加量太少，使得没有足够纳米粉体与树脂结合，也将使其性能降低。
4.是否有这样的理论支持北京化工大学材料科学与工程学院的徐瑞芬等人曾做过方面的研究a)原材料抗菌纳米二氧化钛，实验室自制；苯-丙（BC-102）乳液；钛白粉，R-901；煅烧高岭土；立德粉；滑石粉；分散剂；消泡剂；增稠剂；成膜助剂；乙二醇，化学纯；pH调节剂，AMP-95。
b)实验室制备方法将水放入容器内，开启高速搅拌机，在低速下依次加入颜料分散剂、部分消泡剂、,AMP-95、成膜助剂，混合均匀后将纳米二氧化钛光催化剂和颜填料用筛慢慢地筛入叶轮搅起的旋涡中。
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传统的抗菌涂料添加汞盐、铅盐、酸盐等，毒性大、残效期长，已被禁止使用；而添加合成有机杀菌剂用量虽然少，效果也较好，但却存在着有效期短、毒性大、应用面窄等缺点。
某些无机纳米抗菌粒子（如纳米TiO2、纳米ZnO、纳米SiO2等）已开始应用在一些高档涂料中，所制成的纳米抗菌复合环保涂料具有抗菌效果好、功效长、广谱抗（杀）菌、对人及动物无毒性等优点。
纳米TiO2的抗菌原理
纳米TiO2具有高的光催化性，是一种光催化半导体抗菌剂，作为一种n型半导体，其禁带宽度相当于波长为400nm光的能量。
在波长小于400nm的光照射下，能吸收能量高于其禁带宽度的短波光辐射，产生电子跃迁，价带电子被激发到导带，形成空穴—电子对，并将能量传递给周围的介质，诱发光化学反应，具有光催化能力。
纳米级的TiO2粒径小、表面原子多，光吸收效率大大提高，增大了表面光生载流子的浓度。
纳米TiO2的比表面积大，吸附能力强，吸附的OHˉ、水分子、O2ˉ增多，由此会带来含氧小分子活性物种也随之增加，提高了反应效率。
同时，由于纳米TiO2氧化还原电位也发生变化，由光激发而产生的价带空穴具有更正的电位，导带电子具有更负的电位，因而氧化还原能力增强。
纳米TiO2抗菌的主要特点：
⑴只需微弱的紫外光照射，例如荧光灯、阴天的日光、灭菌灯等就可发生激发反应；
⑵TiO2仅起到催化作用，自身不消耗，理论上可永久性地使用，对环境无二次污染；
⑶·OH自由基具有402.8MJ/mol反应能，高于有机化合物中各类化学键能，如C—C （83）、C—H（99）、C—N（73）、C—O（80）、H—O（111）、N—H（93）,因此可将各种有机物分解为无害的CO2及水，这样既能杀灭微生物，也能分解微生物赖以生存繁衍的有机营养物，达到抗菌目的；
⑷TiO2对人体安全无害。
纳米TiO2配制纳米抗菌建筑涂料
内墙涂料自清洁和杀菌
作为内墙涂料，将含有TiO2复合粒子的涂料涂在室内建筑物的砖墙或墙纸上，在有太阳光或室内的照明光时，利用纳米TiO2的强氧化分解能力不仅可使室内的恶臭物和油污分解，而且对杀死大肠杆菌等病菌有明显效果，有利于室内空气的清新和病菌、细菌的减小。
在目前的许多具有自清洁和杀菌作用的功能性内墙涂料中，纳米TiO2粒子是其中的主要功效物质，它的分散性的好坏直接影响到涂料功效的发挥。
在TiO2粒子表面间断地粘附上一些无机超细粒子，使TiO2粒子无法紧密接触，发生原子间的键和。
美国杜邦公司采用这种方法使TiO2颜料用于中等到高等颜料体积浓度（PVC）的涂料系统中时，光散射系数得到较大的提高，但该方法中由于表面无机粒子的存在，也会遮挡一部分光对TiO2本身表面的照射。
同时，表面粒子与TiO2之间的结合强度也会影响到涂料的使用。
如果结合强度太低，在分散到涂料溶剂中时的搅拌过程就会有可能使表面粒子发生脱落。
要是在TiO2粒子表面包覆一层或多层透明的无机纳米薄膜（如SiO2、Al2O3等），就可以避免上述情况的发生。
在这种情况下，内外层的结合强度得到了保证，但在制备过程中必须很好地控制包覆膜的厚度。
摩太厚，会减弱甚至会完全遮挡住TiO2对光的吸收，进而降低甚至使TiO2彻底失去杀菌、除臭、自清洁功能，使涂料的功能性减弱；膜太薄，不能有效地降低其表面能，使复合粒子还会发生团聚，影响涂料中TiO2粒子抗菌功能的充分发挥。
纳米TiO2抗菌粒子的制备
纳米TiO2制备方法主要有气相法和液相法。
气相法制备的TiO2纳米粉体纯度高、粒径小、单分散性好，但设备复杂、能耗大、成本高。
液相法具有合成温度低、设备简单、容易操作等优点，是目前工业上广泛采用的制备方法。
在液相法中，溶胶、凝胶法和醇盐水解法需采用昂贵的钛醇盐为原料，经过高温（>800℃）煅烧得到金红石型产物；水热法虽能直接生成晶型TiO2产物，设备要求高、操作复杂、能耗大、成本亦高。
探索粉体性能好、成本低、便于工业规模生产的纳米TiO2的液相合成新工艺，已成为促进其在涂料等领域广泛应用的关键。
实践证实，采用廉价TiCl4为原料，将其加热水解直接生成晶型沉淀产物，只经干燥即可制得金红石型纳米TiO2粉体。
该工艺能
避免实现晶型转化的高温火烧，具有能耗低、流程短、成本低的优点。
金红石型纳米TiO2是以TiCl4（化学纯）、盐酸（分析纯36%）为原料，在冰水浴冷却下将TiCl4缓慢滴入蒸馏水中、连续搅拌，配成一定浓度的TiCl4水溶液为储备液，与盐酸、蒸馏水按一定比例配制混匀后升温、搅拌，在一定温度下保温数小时，将所得水解产物过滤、洗涤直至滤液呈中性无Clˉ，即用0.1mol的硝酸银溶液检查无白色沉淀出现后，经80℃干燥即可制得TiO2粉体。
盐酸加入量对沉淀产物形成金红石型TiO2有重要影响，不加入盐酸时，所得水解产物呈胶体沉淀状态，外观为乳白色略带蓝色，无法用普通过滤方法截留沉淀物；当加入10mL盐酸时，过滤水解沉淀产物收得率为52%，滤液呈乳白混浊状，放置10d 不分层，加入量为20mL时，产物的收得率为94%；盐酸量继续增加则TiO2粉体收得率反会降低，原因是盐酸是TiCl4水解反应中的生成物，其在体系中含量过高，会抑制水解反应的进行。
另外，分散剂对沉淀产物粒子形态有重要影响，在水解体系中不含分散剂时，制得的TiO2粉体团聚严重，颗粒形态不规则，粒径较大；加入一定量分散剂时，粉体团聚显著减轻，粒子呈球形，粒径小且均匀，其分布范围在20~60nm内，现纳米TiO2粒子广泛应用于抗菌涂料中。