TiO2薄膜应用

2、TiO2光催化原理
具有光当能量大于或等于TiO2的带隙能量的光子 （E=312eV, λ≦400nm）辐射在TiO2时，处于价 带的电子被激发至导带，留下了空穴。被激发进 导带的一些电子可能回到价带和空穴重新结合， 并将能量以热的形式释放。但许多空穴会扩散到 二氧化钛表面，与吸附在上面的OH发生反应，生 成OH-。
2、具体应用实例
TiO2在吸收一定波长的光后会产生具有强氧 化还原能力的电子-空穴对，可以作为一种良好的 光催化剂，将水中或者空气中的许多难以降解的 有机物彻底降解，具有净化能力强，无二次污染， 降解速度快等优点，因此，在环境保护领域具有 极其重要的应用前景。
对于无机污染物，光催化降解也有十分 广泛的应用，比如，NO-2，S-2，CN-， NO3-，SO2等无机污染物可吸附于光催化 剂表面，被光氧化为N2，CO2等无毒害的 物质。在已成功应用的实例中，纳米TiO2 粒子能够将空气中的SO2、H2S、NO等气 体以及建筑材料以至屋内家具所释放的有 害气体(如甲醛、苯系物等)吸附在光催化剂 的表面，进而进行分解转化。
3、TiO2薄膜的改善 粉末状TiO2有易团聚、难以回收等缺 点，而二氧化钛薄膜则不易团聚，可以重 复利用；但TiO2薄膜起光催化作用的只有 表面那一层TiO2，因而降低了TiO2的利用 率和光催化效率，而多孔TiO2薄膜由于具 有孔道结构能够使污染物与基底上的TiO2 充分接触，有利于提高TiO2的利用率，改 善其光催化性能。因此，当前的研究热点 是多孔TiO2薄膜。
项目产品实现了规模化生产，累计新增销 售收入550万元，实现利税52.6万元，进一 步推动了该省社会公共医疗卫生事业的发 展。 2、优势 相比于传统不粘材料，TiO2薄膜材料具有 两项独特的优势：一是只需吸附微量的血 液，就可达到瞬间止血等效果，更便于缝 合；二是TiO2可吸附人体内产生的有害气 体并保证手术室空气无污染，TiO2与人体 特有亲合性，不会对人体产生额外污染。
TiO2薄膜的应用
金材1003班
余稳
主讲内容
一、TiO2薄膜材料在医疗器械上的应用
二、TiO2薄膜在灯具上的应用 三、纳米TiO2薄膜在环保领域的重要应用
TiO2薄膜的优良特性
1）优良的化学稳定性和热稳定性 ； 2）良好的介电性质和光催化特性 ； 3）抵抗电化学腐蚀特性 ； 4）与人体特有亲合性等。
TiO2薄膜在灯具上的应用
1、照明系统上的问题
随着环境污染的日趋严重，照明系统长期暴露在 空气中就会被粉尘、油污以及汽车尾气中的大量 废气所污染而蒙上一层厚厚的污垢。灯具的反射 器和保护玻璃经过不同程度的污染，灯具效率会 急速下降。在隧道、地铁和地下商场等污染较为 严重的场合，这种情况就更加严重了。而在这种 公共场所清洁灯具是极为不方便的。因此如何有 效的提高灯具的光通维持率以满足绿色照明工程 的需要，始终是困扰着照明工作者的一个重要难 题。
复习巩固
1、我今天讲了TiO2薄膜材料的哪几种应用？
2、它们分别运用了TiO2薄膜的什么特性？
由于纳米TiO2薄膜具有超亲水性，因 此可以在玻璃、镜面、建筑材料等表面涂 上一层TiO2的涂层，当这些材料表面吸附 了空气中的有机和无机污染物，TiO2的光 催化性能就可以把吸附在其表面的污染物 分解成CO2和H2O，被雨水冲刷干净。这是 一个自清洁的过程。有研究表明，在室内 光和日光灯照射下，也能激发纳米TiO2的 光催化活性。所以，这种光催化新技术也 给日常的生活环境维护带来了新的应用开 发热潮。
TiO2薄膜材料在医疗器械上的应用
1、我国的应用实例 近年，由杭州舒友电子科技有限公司承担的省重 大科技专项社会发展项目“TiO2薄膜材料在医疗 器械上的应用”通过验收。
项目针对手术电刀普遍存在容易产生焦痂等缺陷， 通过改进镀膜技术，在多功能手术解剖器上蒸镀 TiO2薄膜材料。经过临床应用，镀有TiO2薄膜材 料的手术刀能显著减少焦痂的产生，高效止血， 提高了手术效率。
由于OH-的势能大于大多数有机物分子的结合能， 它能将吸附在表面上的有机化合物分解为水和二 氧化碳，清除了粘在TiO2上的有机物（如ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ污 等），也可以分解与TiO2接触的有机物。这样如 果在灯具的平板防护玻璃上镀以透明的TiO2光催 化涂层，可以使玻璃具有自清洁功能，并能在一 定程度上使灯具周围的空气保持清新。
纳米TiO2薄膜在环保领域的重要应用
1、TiO2的研究发展 上世纪70年代，科学家在研究半导体氧化物的光学反 应时，第一次发现了TiO2的光催化效应，TiO2在一定波长 的光照下能够将水分解成氢气和氧气，由此引起了人们对 TiO2光化学活性的研究兴趣。经过几十年的努力，TiO2光 催化在处理工业废水及净化室内空气污染方面得到了广泛 的研究。由于全球环境污染情况越来越严重，TiO2纳米粒 子作为一种良好的环境光催化剂所显示的重要潜力而引起 广泛的重视，并已经得到了很好的应用。由于TiO2光催化 剂能够将水中许多难以降解的有机物彻底降解，且无二次 污染，故目前欧美许多国家都已将其作为环保新技术的研 究重点。