在1972年,就有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)二氧化鈦在太陽光的照射下,可以把水分解為兩個氫原子和一個氧原子,在一定條件下可以吧有機(jī)物分解成二氧化碳和水等小分子。這是因?yàn)槎趸伿芴柟庵械淖贤夤庹丈鋾r,鈦原子上的電子被光激發(fā),運(yùn)行軌道發(fā)生變化,從而產(chǎn)生極強(qiáng)的氧化能力,因此能夠分解部分無機(jī)物和有機(jī)物。
普通的二氧化鈦活性低,要想徹底分解其他物質(zhì),可能得等幾天甚至幾個月。進(jìn)入20世紀(jì)90年代,人們把納米技術(shù)應(yīng)用到二氧化鈦中,研制出了納米二氧化鈦。我們知道,1納米等于十億分之一米,相當(dāng)于針尖的百萬分之一大小。納米二氧化鈦就是指顆粒大小不超過100的二氧化鈦,可謂是二氧化鈦家族中的小不點(diǎn)。正是因?yàn)樗鼈€頭小,“手腳靈活”,易于和其他原子團(tuán)等結(jié)合,在參加化學(xué)反應(yīng)時比一般的二氧化鈦要活潑成千上萬倍,所以納米二氧化鈦在各個大受青睞。
光觸媒是一種以納米級的二氧化鈦為主要材料,在光的照射下發(fā)生反應(yīng)的新型催化劑。光觸媒具有去污保潔的威力:它不僅可以用于分解水體中的污物、驅(qū)除臭味,還可以噴涂于建筑物的內(nèi)壁與外墻,使其長期間抗拒灰塵污物粘附,保持簇新狀態(tài)。據(jù)開發(fā)技術(shù)人員稱,這種二氧化鈦在吸收陽光中的紫外線后,內(nèi)部電子便被激發(fā)出來,產(chǎn)生強(qiáng)大的氧化能力,破壞細(xì)胞的細(xì)胞膜,可以捕殺掉空氣中99%以上的浮游細(xì)菌。而且,它還可以通過氧化還原反應(yīng),將有機(jī)物質(zhì)和有害氣體轉(zhuǎn)化為無害的水、二氧化碳和鹽等,從而達(dá)到凈化水質(zhì)、凈化空氣的功效。
納米二氧化鈦是怎樣大顯身手的。光觸媒對水的凈化能力和對污物的分解能力,更是前途無量。我們先來瞧瞧不用洗的衣服,科學(xué)家lh-ti.com最近研制出一種能自我清潔的布料。他們使用一種特殊的工藝使二氧化鈦附著在布片上。陽光照射在二氧化鈦上,會使電子從中逸出。這一部分電子與空氣中的氧反應(yīng),生成具有強(qiáng)氧化作用的氧自由基,將污物分解成二氧化碳和水等小分子,這樣就達(dá)到了自清潔的目的。作為人間的二氧化鈦并不會損耗,因此只要有陽光,面料就能發(fā)揮自我清潔功能??茖W(xué)家們還利用納米二氧化鈦開發(fā)出了一種自清潔玻璃。這是在普通玻璃表面涂覆了一層透明的納米二氧化鈦光催化劑涂膜,當(dāng)膜受到太陽光或熒光燈照射后,就會吸收光的能量產(chǎn)生清潔功能,分解、清除塵土和其他的有機(jī)污物,變成二氧化碳和水,且自動消除。而且自清潔玻璃具有親水性,下雨時雨水會形成薄簾流過玻璃的表面,所以,雨停后不會留下條痕和斑點(diǎn)。