超薄有序金屬網(wǎng)格/納米TiO2復(fù)合薄膜的光電化學(xué)性質(zhì)

由于納米TiO2除了具有納米材料的特點(diǎn)外，還具有光催化性能，使得它在環(huán)境污染治理方面將扮演極其重要的角色。

1.降解空氣中的有害有機(jī)物。隨著室內(nèi)裝潢涂料油漆用量的增加，室內(nèi)空氣污染越來(lái)越受到人們的重視。調(diào)查表明，新裝修的房間內(nèi)空氣中有機(jī)物濃度高于室外，甚至高于工業(yè)區(qū)?？茖W(xué)家已從空氣中鑒定出幾百種有機(jī)物質(zhì)，其中有許多物質(zhì)對(duì)人體有害，有些是致癌物。對(duì)室內(nèi)主要的氣體污染物甲醛、甲笨等的研究結(jié)果表明，光催化劑可以很好地降解這些物質(zhì)，其中納米TiO2的降解效率最好，將近達(dá)到100%。其降解機(jī)理是在光照條件下將這些有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和有機(jī)酸。納米TiO2的光催化劑也可用于石油、化工等產(chǎn)業(yè)的工業(yè)廢氣處理，改善廠區(qū)周圍空氣質(zhì)量。

2.它可以降解有機(jī)磷農(nóng)物。這種70年代發(fā)展起來(lái)的農(nóng)藥品種占我國(guó)農(nóng)藥產(chǎn)量的80%，它的生產(chǎn)和使用會(huì)造成大量有毒廢水。這一環(huán)保難題，使用納米TiO2來(lái)催化降解可以得到根本解決。

3.用納米TiO2催化降解技術(shù)來(lái)處理毛紡染整廢水，具有省資、高效、節(jié)能，最終能使有機(jī)物完全礦化、不存在二次污染等特點(diǎn)，顯示出良好的應(yīng)用前景。

4.在石油開采運(yùn)輸和使用過(guò)程中，有相當(dāng)數(shù)量的石油類物質(zhì)廢棄在地面、江湖和海洋水面，用納米TiO2可以降解石油，解決海洋的石油污染問(wèn)題。

5.用納米TiO2可以加速城市生活垃圾的降解，其速度是大顆粒TiO2的10倍以上，從而解決大量生活垃圾給城市環(huán)境帶來(lái)的壓力。

6.一般常用的殺菌劑Ag、Cu等能使細(xì)胞失去活性，但細(xì)菌被殺死后，可釋放出致熱和有毒的組分如內(nèi)毒素。內(nèi)毒素是致命物質(zhì)，可引起傷寒、霍亂等疾病。利用納米TiO2的光催化性能不僅能殺死環(huán)境中的細(xì)菌，而且能同時(shí)降解由細(xì)菌釋放出的有毒復(fù)合物。在醫(yī)院的病房、手術(shù)室及生活空間細(xì)菌密集場(chǎng)所安放納米TiO2光催化劑還具有除臭作用。

7.納米TiO2由于其表面具有超親水性和超親油性，因此其表面具有自清潔效應(yīng)，即其表面具有防污、防霧、易洗、易干等特點(diǎn)。如將TiO2玻璃鍍膜置于水蒸氣中，玻璃表面會(huì)附著水霧，紫外線光照射后，表面水霧消失，玻璃重又變得透明。在汽車擋風(fēng)玻璃、后視鏡表面鍍上TiO2薄膜，可防止鏡面結(jié)霧。實(shí)驗(yàn)表明，鍍有納米TiO2薄膜的表面與未鍍TiO2薄膜的表面相比，前者顯示出高度的自清潔效應(yīng)。一旦這些表面被油污等污染，因其表面具有超親水性，污染不易在表面附著，附著的少量污物在外部風(fēng)力、水淋沖力、自重等作用下，也會(huì)自動(dòng)從TiO2表面剝離下來(lái)，陽(yáng)光中的紫外線足以維持TiO2的薄膜表面的親水特性，從而使其表面具有長(zhǎng)期的自潔去污效應(yīng)。這一特性的開發(fā)利用將改變?nèi)藗儗?duì)涂層功能的認(rèn)識(shí)，從而給涂層材料帶來(lái)-次新的革命。今后將廣泛應(yīng)用于汽車表面涂層、建筑物玻璃外墻等。由于納米TiO2光催化劑具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、抗磨損性能好、成本低、制備的薄膜透明等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前最引人注目的環(huán)境凈化材料，更重要的是能直接利用太陽(yáng)光、太陽(yáng)能、普通光源來(lái)凈化環(huán)境。

總之，隨著納米材料和納米技術(shù)基礎(chǔ)研究的深入和實(shí)用化進(jìn)程的發(fā)展，特別是納米技術(shù)與環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理進(jìn)一步有機(jī)結(jié)合，許多環(huán)保難題諸如大氣污染、污水處理、城市垃圾等將會(huì)得到解決。我們將充分享受納米技術(shù)給人類帶來(lái)的潔凈環(huán)境。