纳米二氧化钛的应用

纳米级二氧化钛的应用

    当前，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。纳米tio2广泛应用于抗菌水处理装置、食品包装、卫生日用品（抗菌地砖、抗菌陶瓷卫生设施等）、化妆品、纺织品、抗菌性餐具和切菜板、抗菌地毯，以及建筑用抗菌砂浆、抗菌涂料和抗菌不锈钢板、铝板等制作的电冰箱、医用敷料及医用设备等耐用的消费品。

1、纳米tio2抗菌剂的性能特点

    大多数抗菌是有机物质，它们广泛用于食品、洗涤剂、纺织品及化妆品中。但它们存在着耐热性差、易挥发、易分解产生有害物、安全性较差等缺点。为此人们积极开发研究了一些无机抗菌剂，超微细tio2就是其中之一。由于抗菌剂在产品中需达到一定的用量，故选择抗菌剂必须遵循下列原则：

    （1）对人体是安全无毒的，对皮肤没有刺激性；

    （2）抗菌能力强，抗菌范围广；

    （3）无臭味、怪味，外观颜色要浅，气味要小；

    （4）热稳定性要好，高温下不变色、不分解、不挥发、不变质等；

    （5）价格便宜，来源容易等。

    超微细tio2为无机成分，无毒、无味、无刺激性，热稳定性与耐热性好，不燃烧，且自身为白色，完全符合上述原则。

2、国内外研究与应用事例

利用纳米tio2作抗菌材料的应用领域越来越广泛，以下仅举一些重要的例子加以说明。

（1）农用抗菌剂

    某纳米二氧化钛生产公司开发了新型无机杀菌剂。其主要成分为sio2 、tio2和银、铜离子。

（2）卫生陶瓷洁具

    最近人类开发出用tio2被履的抗菌陶瓷用品。其制造工艺是先将tio2加水制成浆料涂在陶瓷表面上，高温锻烧即得到了1μm厚的光催化tio2薄膜产品。在光照射下，就能完全杀死其表面的细菌。为了在微弱光下亦有抗菌性，可在tio2浆料中加银、铜离子化合物。

（3）水处理

    美国得克萨斯大学研究人员利用tio2和太阳光进行灭菌。他们将大肠杆菌和tio2混合液在大于380nm的光线照射下，发现大肠杆菌以一级*力学方程被迅速杀死。这种技术有可能成为目前用氯化方法水处理的代用技术。

（4）新型抗菌荧光灯

    日立制作新开发了具有抗菌作用的新型荧光灯，并于1997年商品化。这种灯寿命长，节省能量，应用前景广阔。该灯表面涂上了光催化杀菌剂tio2，能分解灯表面的油渍、空气中的菌类异臭等。

（5）空气净化技术

    1996年大金公司开发了新型空气净化除臭机，该机具有抗菌除臭的能力，同年10月开始出售。与原产品相比，价格约高出10%，抗菌效率提高10%，达到99.9%。除臭能力为产品的13倍，为活性炭的130倍。

    某纳米二氧化钛生产公司与某汽车公司和某研究公司联合开发成功利用tio2光催化反应高效率地除掉空气中的有害成份如nox、甲醛等。此项新技术是在tio2中添加特殊的氧化助催化剂。其净化能力约为现有tio2的3倍。