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纳米TiO2在涂料中的应用

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纳米TiO2是一种光催化抗菌剂,通过其光催化效应可以降解有机物,因而能使空气中的甲醛、氢气、苯等有害气体转化为无毒化合物。同时,当其遇到细菌时,能很容易毁坏细胞膜,杀死细菌,从而具有较强的净化空气、杀菌抑菌的功能。

目前我国主要是将纳米级的TiO2掺入到涂料中进行搅拌混合制得纳米复合涂料,该涂料具有很好的抗菌能力。其抗菌原理是:纳米TiO2颗粒由于其表面效应,在光作用下,价带电子跃迁到导带上,并产生电子-空穴对。该电子-空穴对迁移到表面与空气中的水和氧气接触并发生反应,从而生成高活性的自由基,因此在其遇到细菌时,很容易破坏细胞膜,侵入细菌细胞质,从而将细菌中的原生质活性酶破坏掉,导致细菌死亡。

为进一步改善杀菌涂料的性能,将适量的海泡石(一种镁硅酸盐矿物)用热酸活化并强力搅拌后在水中分散成纳米纤维,并与TiO2复合后,加入涂料中可制得新复合涂料,不仅有良好的杀菌性能,而且由于海泡石的纤维网状结构,使涂料的耐水性、耐碱性和耐擦洗性有了很大提高。

通过对纳米TiO2的表面处理,运用纳米技术研发的纳米TiO2改性内墙生态涂料,不仅提高了涂料原有的性能,而且具有优异的净化空气、杀菌抑菌等功能,也能对由于居室装饰带来的有害气体污染起到大大的改善作用。经有关科研所检验,其对甲醛、氨气、苯等的净化效率达到90%以上;经微生物检测中心检验,其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等的杀菌率达到99%以上,有助于提高人们的健康水平及居住环境。由于我国钛资源丰富,TiO2光催化剂又是清洁的抗菌剂,优先考虑发展此类材料,对创造洁净环境、保证人民健康具有重要的作用。因此,必将在建筑领域得到更广泛的应用。

纳米TiO2在涂料中的应用

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