改性TiO₂光催化環保涂料的研究進展

摘要：TiO2光催化涂料是一種環境友好型的功能性涂料，它能直接利用太陽光在室溫下對揮發性有機物進行氧化分解，達到凈化空氣的目的。通過離子摻雜、表面光敏化、半導體復合、貴金屬沉積對TiO2進行改性，拓寬TiO2材料對可見光的響應范圍，抑制光生電子-空穴的復合，探究改性TiO2光催化涂料的發展方向。

關鍵詞：TiO2改性; 光催化涂料; 降解; 抗菌; 耐老化

中國分類號：TU56+4.5A

［定稿日期］2022-09-15

［基金項目］成都工業學院2022年度校級科研項目（項目編號：2022ZR047）；成都工業學院2021-2022年人才培養質量與教學改革項目（項目編號：20210904）

［作者簡介］胡玥玥（1994—），女，碩士，主要從事化學工程相關教學科研工作。

0 引言

TiO2是一種重要的光催化材料，在紫外線照射下能催化降解甲醛、甲苯等有機污染物，而且還具有抗菌、無毒、耐酸堿等優點。然而TiO2作為光催化劑，其較寬的帶隙、電子-空穴容易復合以及光譜響應范圍有限等缺陷，限制了其應用。針對TiO2作為光催化劑存在的缺陷，研究者們對TiO2進行改性，將其添加到涂料中，并應用到建筑中，起到凈化空氣的作用，有效改善生活環境。

1 TiO2光催化反應機理

TiO2是一種N型半導體材料，具有能帶結構，充滿電子的低能價帶位于頂部，空的高能導帶位于底部，兩者之間沒有任何電子能級，這一區域被成為禁帶或能隙［1］。當波長小于387.5 nm的光照射到二氧化鈦時，其內部的價帶電子通過吸收光子積累能量，躍遷到導帶產生具有強還原性光電子（e-），同時價帶上產生具有很強的得到電子能力的空穴（h+），由此產生電子-空穴對。……