在眾多光(guang)催化劑中(zhong)(zhong)，TiO2半導體催化劑由于(yu)具(ju)有(you)(you)良好的(de)化學(xue)穩定性(xing)、安全無毒(du)、光(guang)催化活(huo)性(xing)高和制備成本低(di)等特性(xing)而(er)被廣(guang)泛應用，是一(yi)種理想的(de)光(guang)催化自(zi)清潔(jie)陶瓷制備原(yuan)料(liao)。這些噴、涂(tu)、鍍覆(fu)膜的(de)熱處(chu)理溫度(du)一(yi)般低(di)于(yu)800℃，目的(de)是使得TiO2以具(ju)有(you)(you)較(jiao)強光(guang)催化能(neng)力的(de)銳鈦礦(kuang)相存在于(yu)覆(fu)膜中(zhong)(zhong)。但具(ju)有(you)(you)較(jiao)高光(guang)催化性(xing)能(neng)的(de)銳鈦礦(kuang)相TiO2是亞穩定相，在高溫熱處(chu)理下極易不可逆地轉(zhuan)換為光(guang)催化能(neng)力較(jiao)弱的(de)金紅(hong)石相，解決這一(yi)矛盾是制備TiO2光(guang)催化陶瓷的(de)關鍵。

　　二氧化鈦的性質

　　TiO2主要(yao)有三種晶型轉(zhuan)變形式，分別為銳鈦礦(kuang)相(xiang)(xiang)(xiang)、金(jin)紅(hong)(hong)石(shi)相(xiang)(xiang)(xiang)和板(ban)鈦礦(kuang)相(xiang)(xiang)(xiang)，銳鈦礦(kuang)相(xiang)(xiang)(xiang)二氧化鈦和板(ban)鈦礦(kuang)相(xiang)(xiang)(xiang)TiO2均(jun)屬于(yu)亞穩(wen)定相(xiang)(xiang)(xiang)，相(xiang)(xiang)(xiang)對來(lai)說金(jin)紅(hong)(hong)石(shi)相(xiang)(xiang)(xiang)TiO2是比較(jiao)穩(wen)定的(de)存在狀態(tai)，在實際應用中(zhong)銳鈦礦(kuang)相(xiang)(xiang)(xiang)和金(jin)紅(hong)(hong)石(shi)相(xiang)(xiang)(xiang)TiO2應用比較(jiao)廣泛，而銳鈦礦(kuang)相(xiang)(xiang)(xiang)TiO2通常(chang)在610~915°C會轉(zhuan)變為金(jin)紅(hong)(hong)石(shi)相(xiang)(xiang)(xiang)，金(jin)紅(hong)(hong)石(shi)相(xiang)(xiang)(xiang)TiO2的(de)綜合性能均(jun)優于(yu)銳鈦礦(kuang)相(xiang)(xiang)(xiang)。

　　TiO2的化(hua)(hua)學性質也(ye)很(hen)穩定，TiO2是一種(zhong)兩性氧(yang)化(hua)(hua)物，它在一定的環境條(tiao)件下既(ji)可(ke)(ke)以(yi)發生(sheng)氧(yang)化(hua)(hua)反應也(ye)可(ke)(ke)以(yi)發生(sheng)還(huan)原反應，這點對于光(guang)催(cui)化(hua)(hua)反應來(lai)說具(ju)有很(hen)大(da)的潛在研究優勢，作為光(guang)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)它既(ji)可(ke)(ke)以(yi)氧(yang)化(hua)(hua)環境中的有機污(wu)染物，也(ye)可(ke)(ke)以(yi)還(huan)原重金屬，所以(yi)在光(guang)催(cui)化(hua)(hua)領域得到(dao)了廣(guang)泛的關注。

　　二氧化(hua)鈦的光催化(hua)機理

　　TiO2的(de)(de)(de)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)機理如下面(mian)的(de)(de)(de)簡易圖所(suo)示，光(guang)(guang)照射在TiO2表面(mian)，當(dang)這個能量大于等于TiO2的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)(dai)隙能時，則(ze)半導體TiO2受(shou)(shou)到光(guang)(guang)激(ji)發(fa)(fa)(fa)，價帶(dai)(dai)(dai)上的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)受(shou)(shou)到激(ji)發(fa)(fa)(fa)躍遷到導帶(dai)(dai)(dai)上，在價帶(dai)(dai)(dai)留下一(yi)個光(guang)(guang)生(sheng)空(kong)穴，這樣就使得光(guang)(guang)生(sheng)電(dian)子(zi)和(he)空(kong)穴發(fa)(fa)(fa)生(sheng)分離，導帶(dai)(dai)(dai)上的(de)(de)(de)光(guang)(guang)生(sheng)電(dian)子(zi)是良好的(de)(de)(de)還(huan)原劑(ji)，價帶(dai)(dai)(dai)上的(de)(de)(de)空(kong)穴是良好的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)劑(ji)，從而(er)在導帶(dai)(dai)(dai)上將(jiang)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)還(huan)原反應(ying)，最(zui)終(zhong)還(huan)原生(sheng)成超(chao)氧負離子(zi)(O2-)，價帶(dai)(dai)(dai)上將(jiang)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)氧化(hua)(hua)反應(ying)，最(zui)終(zhong)氧化(hua)(hua)生(sheng)成羥基自(zi)由(you)基(OH)。但是發(fa)(fa)(fa)生(sheng)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)反應(ying)時光(guang)(guang)生(sheng)電(dian)子(zi)和(he)空(kong)穴會發(fa)(fa)(fa)生(sheng)重(zhong)組(zu)，這在很(hen)大程(cheng)度上就阻礙了(le)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)反應(ying)的(de)(de)(de)有效進(jin)行(xing)，因此如何有效的(de)(de)(de)抑制光(guang)(guang)生(sheng)電(dian)子(zi)和(he)空(kong)穴重(zhong)組(zu)也是目前(qian)研究(jiu)的(de)(de)(de)一(yi)個熱點。

　　制備工藝

　　目(mu)(mu)前，TiO2光(guang)(guang)催(cui)化陶瓷(ci)的(de)(de)(de)制備(bei)方(fang)法一(yi)(yi)般是將TiO2光(guang)(guang)催(cui)化劑或以TiO2為主(zhu)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)催(cui)化劑以噴(pen)、涂(tu)(tu)、鍍(du)等方(fang)式覆膜(mo)于陶瓷(ci)表面(mian)上(shang)，再通過二次熱處(chu)理(li)制備(bei)而(er)成的(de)(de)(de)。其(qi)中，最常用的(de)(de)(de)是TiO2溶膠涂(tu)(tu)膜(mo)的(de)(de)(de)方(fang)法。這些噴(pen)、涂(tu)(tu)、鍍(du)覆膜(mo)的(de)(de)(de)熱處(chu)理(li)溫度一(yi)(yi)般低于800℃，目(mu)(mu)的(de)(de)(de)是使(shi)得TiO2以具有較強(qiang)光(guang)(guang)催(cui)化能力的(de)(de)(de)銳鈦礦相存在于覆膜(mo)中。

　　但正是(shi)由于熱(re)處理溫(wen)度較低，且沒有高(gao)溫(wen)液相出現，使得玻璃或陶瓷表(biao)面上的光(guang)催化(hua)(hua)(hua)涂層的附著性(xing)能(neng)(neng)較差，在使用過程中容易(yi)磨損、脫(tuo)落，使得光(guang)催化(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)力降低。提(ti)高(gao)熱(re)處理溫(wen)度，增加(jia)光(guang)催化(hua)(hua)(hua)涂層和基材之(zhi)間的附著力是(shi)提(ti)高(gao)其耐磨性(xing)和使用壽命的有效(xiao)方法(fa)。但具(ju)有較高(gao)光(guang)催化(hua)(hua)(hua)性(xing)能(neng)(neng)的銳鈦礦相TiO2是(shi)亞穩定(ding)相，在高(gao)溫(wen)熱(re)處理下(xia)極易(yi)不可逆地轉換為(wei)光(guang)催化(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)力較弱的金紅石相，解決這一矛盾(dun)是(shi)制備TiO2光(guang)催化(hua)(hua)(hua)陶瓷的關(guan)鍵。

　　總結

　　抗菌陶瓷(ci)近(jin)些年來迅(xun)速的(de)(de)占領(ling)市場并得到了人(ren)們(men)的(de)(de)廣(guang)泛(fan)關注，一(yi)方面是由于(yu)社(she)會的(de)(de)發展(zhan)，人(ren)們(men)生(sheng)活(huo)水平的(de)(de)提高(gao)，對(dui)生(sheng)活(huo)環(huan)境的(de)(de)要(yao)求隨之提高(gao)，另一(yi)方面更是由于(yu)材料科學技術方法的(de)(de)進步(bu)，很多學者投入到此項研(yan)究中，為抗菌陶瓷(ci)領(ling)域的(de)(de)發展(zhan)作出(chu)了很大的(de)(de)貢獻。

　　通過這些研究，TiO2以其獨(du)特的(de)優勢脫穎而(er)出，對TiO2進行大量(liang)改性(xing)(xing)研究最終發現納米(mi)級鈦系材料均具有良好的(de)抗(kang)菌特性(xing)(xing)，也(ye)因(yin)此代表了未來抗(kang)菌陶(tao)瓷的(de)發展方向。

　　不(bu)過雖然納(na)米(mi)鈦系材料在抗菌應用方面表現突(tu)出，但是它也(ye)具(ju)有耐高溫性(xing)能差(cha)、光(guang)催化方面對光(guang)的(de)(de)要(yao)求高等缺(que)點(dian)，因此還需(xu)要(yao)進一步的(de)(de)研究和強化性(xing)能，才能解決納(na)米(mi)鈦系材料在抗菌陶瓷應用方面的(de)(de)缺(que)陷(xian)，從而推動抗菌陶瓷領域的(de)(de)發展(zhan)。

　　從問題咨詢到方案(an)設(she)計，埃爾派(pai)為客(ke)戶(hu)提供(gong)最專業的解答和最全面的解決辦法(fa)，并協助客(ke)戶(hu)擬定施(shi)工方案(an)，為客(ke)戶(hu)提供(gong)最專業的“保姆級”私人(ren)訂制服務(wu)(wu)。埃爾派(pai)已(yi)服務(wu)(wu)超過3000家(jia)海內外客(ke)戶(hu)，銷路遍布亞、非、歐、美與大洋洲的100多個國家(jia)和地區，歸納(na)統計了上萬種物料的超微粉碎分級解決方案(an)，贏得了客(ke)戶(hu)們的廣泛贊譽(yu)。

　　埃爾派建造的超微粉碎的實驗室凈化間內，配備小試、中試、小生產的超微粉氣流粉碎機、粒徑檢(jian)測、粉體(ti)特性檢(jian)測相關的(de)(de)(de)儀器，可以精確分析不(bu)同原(yuan)料(liao)的(de)(de)(de)性質(zhi)，提供批量的(de)(de)(de)原(yuan)料(liao)加工，豐(feng)富的(de)(de)(de)微(wei)粉經驗和專業的(de)(de)(de)粉碎設備可以大(da)幅縮短需求方的(de)(de)(de)研發周期，并解(jie)決原(yuan)料(liao)微(wei)粉化過程(cheng)中遇到的(de)(de)(de)各種問題，歡迎有(you)需要的(de)(de)(de)朋友(you)來電垂詢!

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