二氧化鈦材料的應用研究進展

甘禹鑫，張帥奇，王志鴿，王慧春

（青海師范大學生命科學學院，青海 西寧 810008）

二氧化鈦（TiO2）是一種白色固體或粉末狀物質，屬于兩性氧化物，在自然界中以金紅石、銳鈦礦和板鈦礦等3種晶型存在。TiO2因白度好、著色力和遮蓋力強、化學穩定性強、無毒無污染等優點[1]成為研究熱點之一，在環境保護、工業生產、醫療衛生、新能源等多個領域得到廣泛應用。本文主要介紹了TiO2材料的發展歷程及其應用現狀。

1 TiO2材料的發展歷程

鈦白粉是由粒度在0.2～0.3μm的晶相TiO2顆粒組成的一種亞微米級粉體材料，是TiO2的主要產品形態[2]。1958年，美國開始工業化生產鈦白粉，此后TiO2的應用市場迅速被打開，成為應用最廣、用量最大的一種無機顏料，被認為是當今世界上性能最好的一種白色顏料，廣泛應用于涂料、塑料、造紙、油墨、橡膠、化妝品等工業領域[1]。

1972年，日本科學家Fujishima等發表了TiO2電極光催化分解水的科研成果，標志著光催化新時代的到來。TiO2因光催化活性高、穩定性好、無毒等優點，被作為光催化劑得到廣泛的研究并投入使用。隨著納米技術的發展，納米TiO2材料開始興起。研究發現，納米TiO2光催化材料可以有效降解多種廢水及空氣中的有毒有害物質，還能殺菌、除臭[3-5]，因此TiO2在環境污染及處理等領域迅速發展起來。

2 TiO2材料的應用

2.1 環境保護

2.1.1 污水處理

隨著我國城鎮化的迅速發展，工業污水和生活污水逐年增加，水污染問題日益突出[6]，采用有效方法處理污水迫在眉睫。TiO2材料因其無毒價廉、降解速率快、反應條件溫和、可循環利用等優點，被公認為是最理想的光催化劑[7]，可催化降解染料廢水、農藥廢水、造紙廢水、垃圾填埋場滲濾液中的多種有機物。……