纳米晶氧化钛薄膜在陶瓷砖中的应用研究

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纳米二氧化钛的应用

纳米二氧化钛的应用纳米二氧化钛作为一种高效、无毒的光催化剂，在环保领域的应用越来越受到人们的广泛关注和重视。

抗菌材料纳米TiO2以其优异的抗菌性能成为开发研究的热点之一，以期应用于水处理装置、医疗设备、食品包装、建材（如抗菌地砖、抗菌陶瓷卫生设施、抗菌砂浆、抗菌涂料等）、化妆品、纺织品、日用品以及家用电器等各个领域。

1、气体净化环境有害气体可分为室内有害气体和大气污染气体。

室内有害气体主要有装饰材料等放出的甲醛及生活环境中产生的甲硫醇、硫化氢及氨气等。

TiO2通过光催化作用可将吸附于其表面的这些物质分解氧化，从而使空气中这些物质的浓度降低，减轻或消除环境不适感。

大气污染气体，主要是由汽车尾气与工业废气等带来的氮氧化物和硫氧化合物。

利用纳米TiO2的催化作用将这些气体氧化成蒸汽压低的硫酸和硝酸，在降雨过程中除去，从而达到降低大气污染的目的。

在居室、办公室窗玻璃、陶瓷等建材表面涂敷TiO2光催化薄膜或在房间内安放TiO2光催化设备，均可有效地降解污染物，净化室内空气。

利用纳米TiO2开发出来的一种抗剥离光催化薄板，可利用太阳光有效去除空气中的NOx气体，而且薄板表面生成的HN03可由雨水冲洗掉，保证了催化剂活性的稳定。

2、抗菌除臭抗菌是指纳米TiO2在光照下对环境中微生物的抑制或杀灭作用。

TiO2光催化剂对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等具有很强的杀能力。

当细菌吸附于由纳米二氧化钛涂敷的光催化陶瓷表面时，2被紫外光激发后产生的活性超氧离子自由基(·O2-)和羟基自由基(·OH)能穿透细菌的细胞壁，破坏细胞膜质，进入菌体，阻止成膜物质的传输，阻断其呼吸系统和电子传输系统，从而有效地杀灭细菌，并抑制细菌分解有机物产生臭味物质(如H2S、SO2、硫醇等)。

因此，纳米TiO2能净化空气，具有除臭功能。

3、处理有机污水工业污水和生活污水中含有大量的有机污染物，尤其是工业污水中含有大量的有毒、有害的有机物质，这些污染物用生物处理技术很难消除。

纳米二氧化钛薄膜的制备技术及在环境保护中的应用

渍提拉法在玻璃基片上制备 TiO2 薄膜，研究了无水乙醇、浓盐酸、超纯水对其结构和性能的影响，获得了纳米 TiO2 薄膜的最佳制备条件是 n［Ti（ OBu） 4］ ∶ n（ C2 H5 OH） = 1 ∶ 25，n［Ti （ OBu） 4］ ∶ n （ H2 O） = 1 ∶ 2，n［Ti（ OBu） 4］∶ n（ HCl） = 1 ∶ 1，该条件下制备的纳米 TiO2 单层多层薄膜均匀、光滑、透明、牢固。 Zayim［12］研究了焙烧和 pH 值对 TiO2 薄膜结构与光学性能的影响。结果发现，TiO2 溶胶中的乙酸含量增加可使稳定至 6 个月以上，分析表明，300 ℃ 以下沉积的薄膜为无定型结构，随 pH 值降低和焙烧温度升高，玻璃基体上的表面粗糙度增加。
摘要：根据近几年国内外纳米二氧化钛薄膜材料的研究现状，对真空蒸发法、溅射法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积
法等方法的研究进行了综述，论述了当前二氧化钛薄膜的制备技术和最新研究方向及在环境保护方面的应用。二
氧化钛薄膜材料在光电转换、生物医药、抗菌自洁等领域将有着广泛的应用前景，并对其今后发展进行了展望。
Negishi 等［10］用溶胶-凝胶法在碳酸玻璃上提拉 TiO2 光催化剂薄膜，用异丙基原钛酸盐和 α-萜品醇分别作 TiO2 的原料和溶剂，所有 TiO2 薄膜均在 450 ℃ 下烘烤 1 h，薄膜中的 TiO2 以锐钛矿结构形式存在。薄膜对 NO （ 1 ）具有较强的光氧化能力。孟丹等［11］以 Ti（ OBu） 4 为前驱体，通过溶胶-凝胶浸
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应用化工
第 41 卷
TiO2 纳米粒子薄膜。 1． 5 电化学气相法
电化学气相法是在含有被镀物质离子的水溶液中通直流电，正离子在阴极放电，得到相应的纳米薄膜。按沉积所用的溶液，可分为水溶液电沉积、非水溶液电沉积、熔盐电沉积。此方法是可在常温下进行，可以在各种形状复杂和表面多孔的基底上制备均匀的薄膜材料，可通过控制电流、电压、溶液的组分、pH 值、温度和浓度等参数，来方便精确的控制薄膜的厚度、化学组分、结构及孔隙率等。缺点就是必须在导电的基底上沉积薄膜，且制备的薄膜必须进行热处理才能晶化。An 等［17］以 TiCl4 为前驱体，电解液中加入阴离子表面活性剂溴化十六烷三甲基铵（ CTAB），通过阴极电沉积法，制备了 TiO2 薄膜。在相同的条件下，向 KNO3 电解液中加入 CTAB，比不加时制得的薄膜要厚，而加入 CTAB 后所得的薄膜，用于燃料敏化太阳能电池能量转化效率会有相应提高。Minoura 等直接以商品 TiOSO4 为原料，在阴极电沉积，得到多孔 TiO2 薄膜，SEM 测试表明，TiO2 薄膜呈现多孔性，用染料对电极进行敏化后，TiO2 电极入射光电流转换率达到了 35% 。黄平等［18］采用微弧氧化-水热合成法，在钛合金表面制备出有生物活性的 TiO2 薄膜。 1． 6 喷雾热分解沉积技术（ SPD）

氧化钛导电陶瓷原理

氧化钛导电陶瓷原理导电陶瓷是一类具有特殊电导性能的陶瓷材料，能够在一定程度上导电。

而氧化钛导电陶瓷是其中一种常见的导电陶瓷材料，具有较高的导电性能和稳定性。

本文将介绍氧化钛导电陶瓷的原理和其应用领域。

一、氧化钛导电陶瓷的原理氧化钛导电陶瓷具有导电性的原因在于其晶格结构中的缺陷和掺杂。

在氧化钛晶体中，氧化钛晶格中的钛离子（Ti4+）会发生部分缺氧，形成氧空位（V_O）和钛离子缺位（V_Ti）。

这些缺陷会导致电子和空穴的生成和迁移，从而使得氧化钛具有一定的导电性。

氧化钛导电陶瓷还可以通过掺杂其他离子来提高其导电性能。

常见的掺杂离子包括铌离子（Nb5+）、锰离子（Mn4+）等。

这些离子的掺入可以引入额外的缺陷，增加导电陶瓷中的导电载流子数量，提高导电性能。

二、氧化钛导电陶瓷的应用领域1. 传感器领域氧化钛导电陶瓷具有良好的敏感性和稳定性，常被用于制造气体传感器和湿度传感器。

在气体传感器中，氧化钛导电陶瓷可以通过吸附气体分子并与之发生反应，从而改变电阻值，实现对气体的检测。

在湿度传感器中，氧化钛导电陶瓷可以通过吸附水分子，改变电阻值，实现对湿度的测量。

2. 电加热器领域由于氧化钛导电陶瓷具有较高的导电性能和耐高温性，常被应用于电加热器领域。

通过在导电陶瓷上施加电压，电流会通过陶瓷材料产生热量，从而实现加热的效果。

这种电加热器具有加热速度快、温度均匀分布等优点，被广泛应用于家电、汽车等领域。

3. 阳极材料领域氧化钛导电陶瓷由于其优异的导电性能和化学稳定性，常被应用于锂离子电池等电化学能源存储领域。

在锂离子电池中，氧化钛导电陶瓷作为阳极材料，能够有效促进锂离子的嵌入和脱嵌，提高电池的充放电性能和循环寿命。

4. 压电陶瓷领域氧化钛导电陶瓷还具有良好的压电性能，可以应用于压电陶瓷传感器和压电陶瓷马达等领域。

在压电陶瓷传感器中，氧化钛导电陶瓷可以通过施加外力产生电荷，实现对压力的测量。

在压电陶瓷马达中，氧化钛导电陶瓷可以通过施加电压产生机械振动，实现驱动的效果。

建筑卫生陶瓷表面纳米晶氧化钛膜层的涂覆技术研究

似但优于溶胶一凝胶法，工艺过程温度低，方法简单，化学工艺流程如图２所示：反应过程易控制，所得涂层是纳米级厚度、可在异形基材表面涂覆、均匀，不起彩虹纹。本文采用擦涂法制备纳米厚度的氧化钛涂层，讨论擦涂工艺对涂层光催化易清洁
目前，氧化钛涂层的制备方法主要有溶胶一凝胶法，
ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ。ＣＶＤ）￣。电化学吸附水（即表面羟基），化学吸附水可以进一步吸附空气化学气相沉积（ｌ，水热法ｌｌ１］等。其中溶胶一凝胶法涂覆不均匀，透明中的水分，形成物理吸附层［４１。于是在Ｔｉ缺陷周围形成高方Ｏ化学气相沉积成本高、设备要求高，灵活性差；电度亲水的微区圈。当水滴与ＴｉＯ涂膜表面接触时，近邻的性较差；条件很受限制；水热亲水微区使得水滴自发地铺展开来，达到超亲水、易清洁化学方法负载基材条件是导电表面，凝胶法类的效果。另外，氧空位和活性氧原子具有较强的化学活法实验要求高而本研究采用的擦涂法与溶胶一
建筑卫生陶瓷表面纳米晶氧化钛膜层的涂覆技术研究
李珠梅，于伟东１，２，谢晓峰，杨海明，冯裕普，蔡晓峰
（１．佛山市中国科学院上海硅酸盐研究所陶瓷研发中心，佛山

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

薄膜材料在光催化领域的应用研究

薄膜材料在光催化领域的应用研究光催化技术是一种重要的环境治理和能源转换技术，其应用范围广泛，包括水处理、空气净化、能源转换等领域。

其中，薄膜材料在光催化领域的应用研究备受关注。

本文将重点探讨薄膜材料在光催化领域的应用及其研究进展。

一、薄膜材料在光催化领域的意义薄膜材料具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点，能够有效地吸附和分解污染物。

此外，薄膜材料的晶格结构和表面形貌可通过调控工艺进行优化，从而提高催化性能。

因此，在光催化应用中，薄膜材料具有以下优势：1. 提高反应效率：薄膜材料的高比表面积和丰富的活性位点可提供更多的反应界面，增强光吸收和催化效率。

2. 降低催化剂用量：薄膜材料通过效果良好的分离功能，降低了催化剂的损失和浪费。

同样的催化效果可以通过少量的催化剂实现，提高了催化剂的利用效率。

3. 提高光稳定性：薄膜材料通过在表面形貌或晶格结构上引入助剂或掺杂离子，可以提高光稳定性，延长材料的使用寿命。

由于以上优势，薄膜材料在光催化领域的应用逐渐受到广泛关注，并取得了一系列重要研究成果。

二、薄膜材料在光催化降解有机污染物中的应用有机污染物是造成环境问题的重要源头之一，其快速降解和有效去除一直是研究的热点。

薄膜材料的高比表面积和较好的吸附性能为有机污染物的降解提供了良好的条件。

1. 二维材料：二维材料，如石墨烯和二维金属卤化物等，具有高度可调控性和强大的催化性能，成为光催化降解有机污染物的研究热点。

通过将二维材料制备成薄膜，可以实现对有机污染物的吸附和光解降解，提高降解效率。

2. 多孔材料：多孔薄膜材料，如金属有机框架材料（MOFs）和介孔材料等，具有良好的吸附性能和较大的表面积，为有机污染物的降解提供了独特的平台。

这些多孔薄膜材料可以通过调控孔结构和功能化处理，实现对有机污染物的高效吸附和分解。

3. 半导体材料：以二氧化钛（TiO2）为代表的半导体材料具有良好的光催化性能。

将TiO2薄膜制备在载体上，可提高光催化降解有机污染物的效率。

纳米陶瓷涂层技术

纳米陶瓷涂层技术纳米陶瓷涂层技术是指利用纳米技术制备的陶瓷涂层，主要应用于金属、玻璃、塑料等材料表面，能够提供优异的耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能。

本文将从纳米陶瓷涂层的基本原理、制备方法、应用领域及发展前景等方面进行探讨，以期对读者有所帮助。

一、基本原理纳米陶瓷涂层是指由纳米级陶瓷颗粒组成的薄膜，在表面涂覆于物体表面。

与普通涂层相比，纳米陶瓷涂层具有优异的耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能，主要原理如下：1.纳米级陶瓷颗粒具有较高的硬度和抗磨损性能，能够有效增强涂层的耐磨损性能。

2.纳米级陶瓷颗粒对外界腐蚀介质具有较强的抵抗能力，能够有效提高涂层的防腐蚀性能。

3.纳米级陶瓷颗粒具有较高的热稳定性和耐高温性能，能够有效提高涂层的耐高温性能。

基于以上原理，纳米陶瓷涂层能够为物体表面提供优异的保护效果，广泛应用于汽车、航空航天、医疗器械等领域。

二、制备方法纳米陶瓷涂层的制备方法多种多样，常见的有物理气相沉积、化学气相沉积、溶胶-凝胶法、电沉积法等。

下面将分别对几种常见的制备方法进行介绍：1.物理气相沉积法物理气相沉积法是利用物质的物理性质在真空或低压环境下进行涂层制备的一种方法。

具体步骤包括蒸发源的加热、蒸发源的蒸发、蒸发物质的传输和沉积在衬底表面等过程。

通过控制沉积条件和衬底温度，可以制备出具有优异性能的纳米陶瓷涂层。

2.化学气相沉积法化学气相沉积法是利用气相化学反应在衬底表面进行涂层制备的一种方法。

具体步骤包括气相前驱体的裂解、反应产物的沉积和涂层的形成等过程。

通过选择合适的前驱体和反应条件，可以制备出具有优异性能的纳米陶瓷涂层。

3.溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是利用溶胶和凝胶过程在衬底表面进行涂层制备的一种方法。

具体步骤包括制备溶胶、溶胶成型、凝胶和烧结等过程。

通过控制溶胶的成分和制备条件，可以制备出具有优异性能的纳米陶瓷涂层。

4.电沉积法电沉积法是利用电化学反应在电极表面进行涂层制备的一种方法。

具体步骤包括电解液的选择、电极的处理、电沉积过程和电沉积后的处理等过程。

纳米二氧化钛抗菌材料的研究与应用进展

纳米二氧化钛抗菌材料的研究与应用进展摘要：随着人们生活水平的提高，洁净卫生的生活环境逐渐成为人们追求的目标。

在这种形势之下，如何有效的抑制有害细菌的生长、繁殖，或彻底的杀灭有害细菌这一课题，越来越受到世人的关注。

由于纳米二氧化钛具有较好的光催化活性，将其应用于抗菌材料有着广阔的前景。

本文简要综述了TiO2 在抗菌卫生陶瓷、抗菌纤维及抗菌金属制品等方面的应用, 并且探讨了米TiO2 抗菌材料的发展前景。

关键词：纳米TiO2 抗菌应用近年来纳米二氧化钛光催化抗菌材料逐渐成为研究的热点之一[1] 。

自1972 年日本东京大学的两位学者桥本和仁和藤岛昭在Nature 发表了TiO2 电极在可见光下能够电解水[2] 以来, 来自化学、物理、材料等领域的学者围绕着光催化原理及光催化技术的应用开展了大量的研究。

1997 年Wang 等在Nature 上撰文报道了二氧化钛薄膜的双亲性[3] ，这一发现引发了人们对二氧化钛光催化原理和光催化技术应用研究的又一热潮, 经过众多科研工作者的不懈努力, 光催化材料的应用研究得了长足的进步特别是近几年来已经取得了突破性进展。

鉴于纳米TiO2 具有氧化活性高化学稳定性好、对人体无毒副作用、对环境无污染、价格低廉等优点, 纳米TiO2 在抗菌材领域的应用取得了丰硕的成果。

1、纳米TiO2 用于抗菌领域的优势可用作光催化抗菌剂的材料主要为n型半导体，如TiO 2、ZnO CdS WO SnQ、ZrO2 等。

根据选择抗菌剂须遵循的原则: 对人体安全无毒, 对皮肤没有刺激性; 光催化活性高, 抗菌能力强, 抗菌范围广; 无臭味、怪味, 外观颜色浅, 气味小; 热稳定性好, 高温下不变色、解、不挥发、不变质; 价格便宜, 来源容易等[ 4], 这些半导体中以TiO2、CdS、ZnO 的催化活性最高, 然而ZnO 在水中不稳定, 会在粒子表面生成Zn(OH)2, 影响抗菌效果; CdS 在光照射时不稳定, 发生阴极光腐蚀，产生Cd2+离子，对生物有毒性，对环境有害；而纳米TiO2符以上原则。

纳米二氧化钛的应用研究进展

20世纪70年代开发了二氧化钛的光催化技术，在解决环境问题方面效果显著，纳米TiO2是当前最具开发潜力的绿色环保型催化剂。随着经济的发展，污染严重、水资源短缺，水污染更加速了水资源的短缺，水污染已成我国南方城市缺水的一个重要原因。目前,在废水净化处理方面，高效、快速、无毒、无二次污染的TiO2基光催化方法应用很多，且越来越受到重视。这种方法可降解几乎各种废水，如，农药废水，染料废水，含氟里昂、表面活性剂、含重金属废水，含油废水等，且反应速度快,能耗低，不会带来二次污染。近年来，空气污染方面，挥发性有机物的影响也日益严重，用TiO2光催化降解法效果显著。它可以在比较温和的条件下将挥发性有机物降解为水、二氧化碳等小分子，效率高、成本低，且 TiOz可长时间使用。用二氧化钛作光催化剂时，还可以轻易地将极难分解的有机物降解；还能作为添
太阳光中的紫外线波长短,蕴含着很强的能量，因而破坏力巨大,人体长时间接受紫外线照射，会使皮肤受到伤害，轻者晒伤皮肤,重者产生炎症乃至皮肤癌。纳米二氧化钛除了能透过可见光，还对紫外线有反射、散射和吸收作用。实验已经证明，纳米二氧化钛对紫外线有阻隔作用，在中波区以吸收为主，在长波区以散射为主。对纳米二氧化钛来说，粒径为10 nm〜60 nm屏蔽紫外线的效果最佳，因此添加到化妆品中的纳米二氧化钛要求粒径就处在这个范围，另外，纳米二氧化钛的分散性、透明性等性能对屏蔽紫外线也有一些影响。纳米二氧化钛没有毒性、性质稳定，不会对皮肤造成刺激，添加到化妆品中防晒效果良好[⑶。纳米二氧化钛的优良特性，使其在化妆品行业中广泛应用，很受青睐，潜力巨大。 2.4光催化降解污染物
1纳米材料的结构及性质
1.1化学反应性质纳米材料的粒径为纳米级,性质非常活泼，有很

氧化钛薄膜的阻变性能研究

吸收率：氧化钛薄膜对特定波长的光有较高的吸收率，可以用于光敏器件
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折射率：氧化钛薄膜的折射率较高，可以改变光的传播方向和聚焦
反射率：氧化钛薄膜的反射率较低，可以减少光的反射损失，提高光能利用率
导电性：氧化钛薄膜具有较高的导电性，可用于制作电子器件电阻率：氧化钛薄膜的电阻率随温度变化而变化，可用于温度传感器电容性：氧化钛薄膜具有电容性，可用于制作电容器
氧化钛薄膜的阻变性能研究展望提高器件稳定性与可靠性的重要性氧化钛薄膜的阻变性能研究方法提高器件稳定性与可靠性的挑战与对策氧化钛薄膜的阻变性能研究展望与展望
电子设备：氧化钛薄膜在电子设备中的应用前景
太阳能电池：氧化钛薄膜在太阳能电池中的应用前景
生物医学：氧化钛薄膜在生物医学中的应用前景
表面形貌对阻变性能的影响：表面形貌会影响氧化钛薄膜的阻变性能
氧化钛薄膜的表面形貌：光滑、平整、无缺陷
表面形貌的测量方法：扫描电子显微镜（SEM）、原子力显
微镜（AFM）等
表面形貌的优化方法：通过改变制备工艺、添加添加剂等方
法优化表面形貌
透明性：氧化钛薄膜具有较高的透明性，适合作为光学器件的涂层材料
电化学性能：氧化钛薄膜具有较好的电化学稳定性，可用于电化学传感器和电池电极
氧化钛薄膜的电荷输运机制主要包括电子和空穴的传输
电子传输主要依赖于薄膜的导电性，而空穴传输则依赖于薄膜的电离能
氧化钛薄膜的电荷输运机制受到温度、湿度、光照等因素的影响
氧化钛薄膜的电荷输运机制对于其阻变性能具有重要影响，可以通过改变薄膜的电荷输运机制来改善其阻变性能
化学气相沉积（CVD）：通过化学反应在基底上沉积氧化钛薄膜

纳米二氧化钛抗菌性的研究及应用实例

纳米二氧化钛抗菌性的研究和应用实例陈梦露（西南科技大学材料学院材物0901,绵阳，621010;) 摘要：综述了纳米二氧化钛在各种不同条件下的高效的抗菌、杀菌作用,并阐述了在各种条件下的抗菌性的应用实例，并对应用此性能的新型材料的应用前景做出了展望。

纳米二氧化钛作为新型抗菌材料，具有无毒、无味、无刺激性、热稳定性、耐热性好、长效、抗菌面广和高效杀菌等的优点,对于防止疾病传播、净化环境卫生、保护人体健康具有十分重要的意义，发展前景广阔。

关键词：二氧化钛；抗菌;纳米材料；光催化The antibacterial property of nano-TiO2 research and application examplesMenglu chen（materials physics,materials science and engineering,southwest university of science and technology，mianyang,621010）Abstract: In this article，the author summarizes the different efficient antiseptic effects the nano—TiO2 has in different conditions, and elaborates the application as an antimicrobial。

Nano-TiO2 photocatalysis made in bacterial breakdown and achieve the antibacterial effect。

Nano TiO2 electronic structure characteristics of TiO2 for a full valence band and an empty the conduction band, in thewater and the air system, in the sunshine especially under the irradiation of in ultraviolet ray，when electronic energy reaches or exceeds the bandgap can，electronic from valence band arouse to the conduction band，while in valence band produce corresponding hole, in the field of electronic and under the influence of cavitation occurred separation，move to different position，particle surface in a series of chain reaction, eventually causes bacteria decomposition. Keywords:TiO2;antibacteri al;nanomaterials;photocatalytic 纳米二氧化钛是金红石型白色疏松粉末,亦称钛白粉，从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在100纳米以下，其外观为白色疏松粉末.二氧化钛有板铁矿、锐铁矿和金红石三种晶体结构，其组成结构的基本单位均是TiO6八面体，区别在于TiO6八面体通过共用顶点还是共边组成骨架，见图2—l。

纳米二氧化钛光催化应用

纳米二氧化钛光催化应用纳米二氧化钛是近年来发展起来的一种新型高性能材料，其粒子尺寸在1～100nm，表面能和表面张力随粒径的下降急剧增大而使其具有块状材料所不具备的量子尺寸效应、体积效应、表面效应和宏观隧道效应。

与常规材料相比，纳米二氧化钛具有比表面积大、磁性强、光吸收性好、表面活性大、热导性好、分散性好等独特的性能，同时还具有光化学性质稳定、催化效率高、氧化能力强、无毒、价格便宜等优点，在化妆品、塑料、涂料、精细陶瓷、催化剂及环保领域应用广泛。

无机抗菌剂纳米二氧化钛是一种N型半导体，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，产生电子–空穴对(e--h+)，并与其表面吸附的O2 和OH- 作用生成超氧化物阴离子自由基O2-和羟基自由基·OH，新生成的这两种自由基非常活泼，当遇到细菌时直接攻击细菌的细胞壁、细胞膜或细胞内的组成成分，对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄葡萄球菌、沙门氏菌、牙枝菌和曲菌及癌细胞等有很强的杀灭能力。

以·OH为例，·OH有很强的氧化能力，它攻击有机物的不饱和键或抽取其氢原子，反应产生的新自由基将会激发链式反应，致使细菌蛋白质的多肽链断裂和糖类解聚，杀死细菌并使之分解。

美国得克萨斯大学研究人员将大肠杆菌和纳米二氧化钛混合液在大于380nm 的光线下照射，发现大肠杆菌以一级反应动力方程被迅速杀死。

东森公司研制的纳米二氧化钛对23 种有害细菌具有明显的杀菌、抑菌效果。

日本已经开发出了用纳米二氧化钛被覆的抗菌陶瓷品，其制造工艺是先将纳米二氧化钛加水制成浆料，涂在陶瓷砖表面，经高温锻烧即得到1cm厚具有杀菌性能的纳米二氧化钛薄膜产品。

该产品在光照射下能完全杀死表面细菌；若要使其在微弱光下亦有抗菌性能，可在纳米二氧化钛浆料中添加银、铜离子化合物。

添加约1%纳米二氧化钛的抗菌塑料，可广泛应用于食品包装、电器、家具、餐具、公共设施等，以防止病菌的繁殖和交叉感染。

纳米半导体材料在光电领域中的应用

纳米半导体材料在光电领域中的应用5,000-8,000nm。

而纳米材料则是指至少有一维尺寸在1-100纳米之间的材料。

纳米材料具有与传统材料不同的物理、化学和生物学性质，这些性质随着尺寸的减小而显著改变，因此纳米材料被广泛应用于许多领域，如电子学、材料科学、生物医学、环境科学等。

纳米金属氧化钛（TiO2）在光催化中的应用纳米金属氧化钛（TiO2）是一种重要的纳米材料，具有优异的光催化性能。

它可以利用紫外线或可见光催化分解有机物，使其转化为无害的物质，因此被广泛应用于环境治理、水处理、空气净化等领域。

此外，TiO2还可以用于制备防晒剂、自清洁涂料等产品，具有广泛的应用前景。

纳米金属材料在光催化中的应用前景随着纳米技术的不断发展，纳米金属材料在光催化领域中的应用前景越来越广阔。

目前，研究人员正在积极探索新型纳米金属材料的制备方法和应用，以进一步提高光催化性能和效率。

未来，纳米金属材料有望在环保、能源、医药等领域发挥更加重要的作用，为人类的生活和发展做出更大的贡献。

寸、形状、组成和结构的控制，以及纳米材料的制备、加工和应用过程中的控制。

这样可以提高纳米材料的制备效率和质量，并且为纳米材料的应用提供更好的基础。

2．发展多功能纳米材料随着纳米材料研究的深入，人们发现纳米材料具有多种特殊的物理化学特性，如磁性、光学、电学等，这些特性可以用于制备多功能纳米材料，如纳米传感器、纳米电池、纳米存储器等。

因此，未来纳米材料的发展趋势之一是发展多功能纳米材料，以满足不同领域的需求。

3．加强纳米材料的安全性研究纳米材料的应用已经涉及到多个领域，如医药、环保、能源等，因此纳米材料的安全性问题也越来越受到关注。

未来纳米材料的发展趋势之一是加强纳米材料的安全性研究，以确保其应用的安全性和可持续性。

4．深入探索纳米材料的基础科学问题纳米材料的研究已经涉及到多个领域，但是纳米材料的基础科学问题仍然有待深入探索。

未来纳米材料的发展趋势之一是深入探索纳米材料的基础科学问题，以推动纳米材料的研究和应用发展。

纳米氧化钛涂料中的应用

纳米氧化钛涂料中的应用纳米二氧化钛，亦称纳米钛白粉。

从尺寸大小米说，通常产生物理化学性质灵著变化的细小微粒的尺寸在100纳米以下，其外观为白色疏松粉末。

纳米氧化钛分为金红石型和锐钛型纳米氧化钛，纳米氧化钛具有抗紫外线、抗菌、白洁净、抗老化功效，可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域。

其中纳米氧化钛再涂料中应用广泛。

1.纳米二氧化钛在光催化、自清洁水基涂料的应用美国普里茨马莱特工业公司在水基涂料中加入光化学活性金属氧化物的含水组合物如纳米二氧化钛组合物，其在环境条件下涂覆或名喷涂和干燥，形成新颖的光化学活性的、无色的涂层，该涂层对透明基材例如窗玻瑞具有强的润湿性和粘合性。

起到了光催化活性、白清洁的作用。

2. 纳米二氧化钛在外墙装饰用弹性涂料中的应用天津中油渤星工程科技股份有限公司在外墙装饰用弹性涂料中加入纳米氧化钛，使涂料具有常温白交联固化的特点，其涂膜具有优异的弹性、耐候性、耐水性、耐沾污性，可用于混凝土外墙表而的涂装。

3.纳米二氧化钛在白色导电性底层涂料中的应用日本关西涂料株式会社; 日本石原产业株式会社在白色导电性底层涂料中加入10~250重量份白色导电性纳米二氧化钛末，使用该涂料形成多层涂膜。

4.纳米二氧化钛在建筑涂料中应用“抗老化建筑涂料制备方法”记载了抗老化建筑涂料的制备方法，涂料配方中，添加0. 5-1%的纳米二氧化钛，1%的纳米二氧化硅，做出的涂料优点与:抗老化指标提高，耐洗刷性能、耐水性、抗沾污性;减少涂料配方中的环境污染。

5.纳米二氧化钛在内墙装饰涂料中的应用“尘、降尘内墙装饰涂料及其配置方法”中记载，在涂料中添加2-15%的纳米三级氧化钛,制备得到的涂料，吸尘、降尘能力是普通涂料的8倍以上，接触角小于45度，耐洗刷性大于4500次，达到内墙涂料优等品要求，应用于建筑物表面，除了具有内饰面装饰材料的功能，还具有吸尘、降尘、易清洁等功能。

载银纳米二氧化钛镀膜抗菌陶瓷的研究进展

《陶瓷学报》
ＪＵＲＮＡＬＯＯＦＣＥＲＡＭＩＳＣ
Ｖｏ．７．３１２ＮＯ．Ｓｅ．００ｐ２６
文章编号：００２７（０６０— ３４０１０— ２８２０）３０３ — ５
载银纳米二氧化钛镀膜抗茵陶瓷的研究进展
公司均已生产出成品，并在四川四维、涪陵建陶、江苏宜兴联陶、福建豪盛等公司生产出墙地砖和卫生陶瓷样品，有的已批量投产［９１。
４Ｏ催化抗菌剂的固定化（Ｔｉ光薄膜
化）术技
目前二氧化钛光催化抗菌剂的应用中，研究较多的是ＴＯ薄膜材料。ｉ以下详细介绍了ＴＯ薄膜化ｉ载体的要求和作用及技术现状。
收稿日期：０６０— ８２０—５１
维普资讯
《陶瓷学报）０６年第３期）０２
种新型生态功能建筑材料一红外辐射陶瓷釉面砖
删
。
活性也大打折扣。最后，同镀膜的抗菌陶瓷一样，会受光照影响［。１ａｌ
除此之外，上海泰谷科技有限公司、浙江金地亚等
中图分类号：Ｑ１４７文献标识码：Ｔ７．５Ａ
无机抗菌剂具有广泛、长效、不产生耐药性等优
１引言
微生物以细菌、霉菌等形式作为病原菌对人类、动植物构成危害，影响着人们的健康甚至危及生命。
目前人们使用的陶瓷制品，如浴盆、便池、洗手池、、碗
王佳彭兵柴立元王云燕程明明
（中南大学冶金科学与工程学院，长沙：１０３４０８）
摘要
从抗菌陶瓷的国内外发展现状出发，简要地介绍了其特点及存在的问题，并结合二氧化钛光催化抗菌剂的固定化（薄膜化）技

二氧化钛纳米材料的应用

二氧化钛纳米材料的应用应用领域:纳米二氧化钛有很强的吸收紫外线能力、奇特的颜色反应、良好的热稳定性、化学稳定性和较好的光学、力学以及电学各个方面的特性，其中锐钛矿有较高催化效率，金红石型结构稳定有比较强的覆盖力、着色力和紫外吸收能力。

因此在催化剂载体、紫外吸收剂、光敏催化剂、护肤品防晒、塑料薄膜制品、水处理、特种陶瓷等多种领域具有广泛的应用。

（1）功能建材因纳米二氧化钛具有较高的催化活性，可以制成光触媒产品，在光催化作用下可抗菌、除臭、分解空气/水中的有机污染物，同时可以重复利用，此特点在功能建材领域的应用前景巨大，其制成的家具、涂料等对室内空气净化（除甲醛、硫化氢等有毒气体）具有绿色、节能的特点，是新时代绿色净化的佼佼者。

同时，纳米二氧化钛还具有超亲水性，材料表面不易形成水珠，可应用于玻璃、陶瓷等表面进行防雾，应用于瓷砖表面还可实现自清洁功能。

图1 二氧化钛催化剂载体（2）传感器研究表明，二氧化钛可用于检测汽车尾气中的氧含量，利用纳米二氧化钛此特性可对汽车发动机的效率进行评估，在4S店中的检测、汽车制造厂中新产品的研发及验收等领域具有巨大的作用及潜力。

图2 气体浓度监测传感器（3）电池纳米二氧化钛可用于锂离子电池材料的改性，改性后的锂离子电池具有快速充放电、高容量、稳定性高等特点，具有很好的应用前景。

同时因纳米二氧化钛具有光电转换率高，可大大提高太阳能电池的转换效率，相同条件下在电池中储存的能量大大提高。

图3 锂离子电池（4）化妆品作为化妆品填料，纳米二氧化钛的肤色修饰效果非常好，还可以反射紫外线，是紫外线的天然屏蔽产品，因此在化妆品领域具有很大的发展前途。

图4 化妆品填料（5）生物材料纳米二氧化钛对人体无毒，经纳米二氧化钛增强的仿生陶瓷，如假肢等，可有效替代残疾人的受伤部位。

图5 医用陶瓷（6）3D打印以前3D打印技术所制作的产品都是惰性的，目前有科学家将纳米二氧化钛掺入到3D打印的聚合物中，打印出来的物品具有了化学活性，这一独特性让纳米二氧化钛在3D打印领域表现出巨大的发展潜力，让3D打印技术上升了一个维度。

纳米材料在智能建筑中的应用研究

纳米材料在智能建筑中的应用研究随着科学技术的不断发展，纳米材料的应用范围不断扩大。

作为一种应用领域巨大且发展潜力广阔的新兴技术，纳米材料正在被越来越多的人所关注和应用。

智能建筑具有“绿色、智能、人性化、低耗能”的特点，将发挥越来越重要的作用，而纳米材料则可以作为智能建筑的重要材料之一，极大地促进建筑产业的技术革新。

本文将深入探讨纳米材料在智能建筑中的应用研究。

一、纳米材料概述纳米材料是指至少具有一个尺寸小于100纳米的维度，并具有独特性质的材料。

纳米材料具有很多优异性能，如高效、低能耗、高稳定性等，是目前制备智能材料和智能系统的重要基础材料。

目前，纳米材料主要包括纳米碳管、二氧化钛、纳米银等。

其中，纳米碳管具有优异的力学、电学、光学等性能，是目前最具应用价值的材料之一。

二氧化钛在表面活性媒体、催化剂、防紫外线等领域具有广泛应用。

纳米银则具有很高的导电性、抗菌性等特性，在制造电子器件、高档餐具、医疗器械等方面有着广泛的应用前景。

二、纳米材料在智能建筑中的应用1. 纳米复合材料在建筑保温中的应用纳米复合材料是一种由纳米材料和基础材料构成的复合材料。

在建筑保温方面，可以将具有优异散热性的纳米材料添加到保温材料中，增强保温材料的性能，提高建筑的能耗标准。

同时，纳米复合材料还可以通过自身的特性，在环保方面产生积极作用。

如将纳米级二氧化钛添加到保温材料中，可以产生光催化作用，将空气中的有害物质分解为无害物质，从而净化空气。

2. 纳米薄膜在建筑玻璃中的应用纳米薄膜是指有机、无机材料与纳米材料复合而成的一种新型复合材料，具有优异的物理、化学性质。

在建筑玻璃中的应用，可以起到隔热、隔音、防紫外线等作用，同时还可以提高建筑物的美观度。

如在玻璃内添加纳米二氧化钛，可以减少紫外线的辐射，降低建筑物的温度，达到节能的目的。

3. 纳米透明导电膜在建筑玻璃中的应用纳米透明导电膜是一种新型透明导电材料，具有很高的导电性、透明度和柔顺性。

纳米陶瓷涂层作用-概述说明以及解释

纳米陶瓷涂层作用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述纳米陶瓷涂层是一种新型的表面涂层技术，通过在材料表面形成纳米级的陶瓷膜层，能够显著改善材料表面的性能和功能。

这种涂层具有优异的耐磨、耐腐蚀、高温性能以及良好的润滑性，被广泛应用于汽车制造、航空航天、生物医药等领域。

本文将围绕纳米陶瓷涂层的定义、制备方法和作用机制展开讨论，旨在深入探讨其在不同领域的应用前景和发展趋势。

通过本文的阐述，我们希望能够更好地了解纳米陶瓷涂层的特性和作用，促进其在工业生产和科学研究中的广泛应用。

1.2 文章结构文章结构部分的内容应包括描述整篇文章的组织架构和主要内容安排。

可能包括介绍文章的章节分布，重点讨论的内容以及各章节之间的逻辑关系等。

在这篇关于纳米陶瓷涂层作用的文章中，可以描述文章的结构包括引言、正文和结论三个部分，分别对应着引言的概述、文中对纳米陶瓷涂层的定义、制备方法及作用机制的详细探讨，以及对纳米陶瓷涂层应用前景、发展趋势和总结的部分。

同时也可以说明各部分内容之间的逻辑关系，以便读者更好地理解整个文章内容。

1.3 目的本文旨在探讨纳米陶瓷涂层的作用机制，通过对纳米陶瓷涂层的定义、制备方法以及作用机制进行研究和分析，深入了解其在各个领域的应用和潜力。

同时，通过对纳米陶瓷涂层的应用前景和发展趋势进行展望，为相关行业的技术发展提供参考和借鉴。

最终旨在为推动纳米陶瓷涂层的研究和应用，促进相关领域的技术创新和发展做出贡献。

内容2.正文2.1 纳米陶瓷涂层的定义纳米陶瓷涂层是一种使用纳米颗粒作为原料制备而成的一种表面涂层。

通常情况下，纳米陶瓷涂层的厚度范围在几纳米到几十纳米之间。

这种涂层具有很高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，同时还具有很好的光学性能和导电性能。

纳米陶瓷涂层的制备通常采用物理气相沉积、化学汽相沉积、离子注入等技术，通过精密控制工艺参数可以获得不同性能的涂层，以满足各种特定应用的需求。

这种涂层广泛用于汽车工业、航空航天工业、光电子领域等各个领域，发挥着重要的作用。