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TiO 2 是一种重要的光催化材料，具有很多优良的性能，如无毒、具有较强的着色力和遮盖力，以及具有很好的耐候性等。因此，TiO 2 在工业中，包括涂料等的各个领域中，都得到了非常广泛的应用。与此同时，充分利用TiO 2 表面所具有的优良的光催化性能 ［1］ 的涂料已经得到了很好的应用，自从TiO 2 作为一种被广泛关注的光催化材料后，在日本进行了比较深入的研究，其中包括两个方面，一是着重于提高TiO 2 在光催化中各个波长的光的利用效率以及其他新颖性能的发掘等，二是在环保等实际应用方面进行了进一步的研究。目前，利用二氧化钛光催化剂所制成的涂料制品，已经被应用于环保涂膜的各个领域。进入 21 世纪之后，光催化涂料的年销售总额在日本更是高达 700 亿日元，具有极大的经济效益。与之相比，我国的光催化材料还处于起步阶段，发展到现在还未满10 年时间。2010 年初，我国发布了四个初级的国家标准，同时，其他相关水平标准的制定也才被纳入议程。到 2009 年各种光催化材料应用产品按照市场销售总量排序，第一位是空气净化材料，约占总体的 70％，自清洁功能材料占 20％，杀菌及净化水材料占 10％。日本主要是应用于功能环保涂料，约占 58％，这说明我们国家在光催化涂料研究方面有着很大的市场。目前，我国产业内中小企业居多，研发不足，大多是代理国外的产品。由于缺少完备的市场监管体系，很多企业的产品未经国家权威机构的检测即进入市场销售，产品质量参差不齐 ［2］ 。
具有光催化自洁性能的涂料具有很大的发展空间。研究表明，在二氧化钛晶体中，锐钛矿型TiO 2 具有最好的性能，可以吸收 388nm处的紫外光。但是即使如此，对太阳光谱的利用率仍然很低，大概只占 5％。可以看出，其在室内自然光中的催化效率很低 ［3］ 。但是自洁功能涂膜在实际应用中，主要是利用可见光，因此利用掺杂改性的方法提高TiO 2 光催化剂对可见光的利用率成为研究热点。目前，在增大吸收光波长方面的研究很多，其主要采用掺杂修饰或者研制新型高效光催化材料，使光催化自洁性能的涂料表面具有更好的性能，本项目将采用本课题组研制的光催化材料如ZnO ［4］ 、CN／ ZnO／ Fe 2 O 3 ［5］ 、Bi 0 . 5 Na 0 . 5 TiO 3 ［6］ 、Mn ／ CdS ［7］ 、Bi 2 O 3 ／ Co 3 O 4 ［8］ 、SiC ／ CdLa 2 S 4 ［9，10］ 等含T、W、Bi、Zn等新型光催化功能材料，可以发现其表面缺陷，使其对吸收能量的要求变小，从而对可见光的吸收能力增强，增强其光催化降解污染物的活性。我们课题组的《含Bi、W、Ti等光催化材料研制及其在降解污染物领域中应用》成果于 2015 度获得安徽省科学技术三等奖，该成果科学价值：采用水热法等简便合成路线制备新型高效光催化剂，以亚甲基蓝等为光催化反应模型化合物，详细表征氧分子和有机污染物在催化剂表面的吸附行为和化学状态，研究O 2 和催化剂对光生电子－空穴对的分离及界面迁移、催化剂表面羟基和超氧负离子自由基等活性物种的形成、污染物光催化降解的中间体及反应产物分布等影响，阐明氧分子存在下复合催化剂光催化氧化降解污染物反应机理模型。通过适量掺杂及修饰催化剂提高复合催化剂比表面积及拓宽其光谱响应范围，从而提高光催化效率。这对丰富光催化理论、促进光催化技术应用具有很高的理论价值和实际意义。将含T、W、Bi、Zn等新型光催化功能材料应用于保温仿石涂料中，研发健康环保保温仿石涂料。
将健康环保保温仿石涂料涂于墙壁上，可以对空气进行一定程度的净化，从而起到杀菌消毒等作用，适合于一些卫生以及公共场合，如医院或电影院等。此外还可以抑制病菌，防止传染病，比如在医院中应用基于TiO 2 粉末的除菌化器，具有明显的杀菌效果，这是单纯的紫外线消毒所无法达到的 ［11 －13］ ；自清洁处理可以用于净化一些使用过的器具，如医疗手术用品等，达到杀菌、消毒的作用，还可以在电力系统中防止污闪（ flashover），此外还可以涂于不易清理或者不需要动用太多人力物力清理的公共设施上，或者涂在玻璃表面 ［12，13］ 。