納米二氧化鈦（TiO2）作為一種新型光催化劑、抗紫外線劑、光電效應劑等，以其神奇的功能，將在抗菌防霉、排氣凈化、脫臭、水處理、防污、耐候抗老化、汽車面漆等領域顯示廣闊的應用前景。隨著其產品工業(yè)化生產和功能性應用發(fā)展的日趨成熟，它在環(huán)境、信息、材料、能源、醫(yī)療與衛(wèi)生等領域的技術革命中將起到不可低估的作用。
納米二氧化鈦抗菌防霉機理
由于TiO2電子結構所具有的特點，使其受光時生成化學活潑性很強的超氧化物陰離子自由基和氫氧自由基，攻擊有機物，達到降解有機污染物的作用。當遇到細菌時，直接攻擊細菌的細胞，致使細菌細胞內的有機物降解，以此殺滅細菌，并使之分解。一般常用的殺菌劑銀、銅等能使細菌細胞失去活性，但細菌殺死后，尸體釋放出內毒素等有害的組分。納米二氧化鈦不僅能影響細菌繁殖力，而且能破壞細菌的細胞膜結構，達到徹底降解細菌，防止內毒素引起的二次污染，納米二氧化鈦屬于非溶出型材料，在降解有機污染物和殺滅菌的同時，自身不分解、不溶出，光催化作用持久，并具有持久的殺菌、降解污染物效果。
作為納米材料，除了滿足納米尺寸的要求以外，還必須具備功能性和應用性。達到納米尺度分布的TiO2能充分地體現(xiàn)量子尺寸效應、表面效應、體積效應和宏觀量子隧道效應，因此具有納米粒子一系列特殊的應用特性，如抗菌、空氣凈化、污水凈化等。
納米二氧化鈦應用領域
在人們的居住環(huán)境中存在著各種有害的細菌對人類生活產生不良影響。居室內各種建筑裝飾材料，如人造板、木質復合地板、層壓木質板家具和膠粘劑等會發(fā)出甲醛、鹵代烴、芳香烴等有毒污染物，危害人體健康。如果在建筑內墻涂料，地面覆蓋材料，墻面裝飾材料，家具面漆等材料中添入納米二氧化鈦，既可殺菌防霉，又可降解有機污染物，使人們生活在衛(wèi)生健康的環(huán)境中。
此外，添加約1%納米二氧化鈦的抗菌塑料，可廣泛應用于食品包裝、電器、家具、餐具、公共設施等，以防止病菌的繁殖和交叉感染�？咕w維可制作醫(yī)療用品等，還可生產抑菌除臭的保健紡織品、衛(wèi)生紡織品等，以提供安全有效的保健功能。
TiO2光催化技術工藝簡單、成本低廉，利用自然光、常溫常壓即可催化分解病菌和污染物，具有高活性、無二次污染、無剌激性、安全無毒、化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好等特點，是最具開發(fā)前景的綠色環(huán)保催化劑之一。采用納米TiO2光催化劑處理有機廢水，能有效地將水中的鹵化脂肪烴、鹵代芳烴、硝基芳烴、多環(huán)芳烴、酚類、染料、農藥等進行除毒、脫色、礦化，最終降解為二氧化碳和水，目前這方面的研究已取得進展，光催化降解污水將成為有效的處理手段。
利用金紅石型納米二氧化鈦的紫外線屏蔽優(yōu)異性和高耐候性，以及光催化效應來降解氧化物（NOX）、硫氧化物（SOX）等，還可以有效地治理工業(yè)廢氣、汽車尾氣排放所造成的大氣污染，其原理是將有機或無機污染物進行氧化還原反應，生成水、二氧化碳、鹽等，從而凈化空氣。研究結果顯示，納米二氧化鈦光催化空氣凈化涂料、陶瓷等材料在消除氮氧化物等方面的應用具有良好的前景。
此外，納米二氧化鈦在磁性材料、淺色導電材料、氣體傳感器、濕度傳感器等領域已得到很好的應用。隨著應用研究的深入，它的應用領域必將越來越廣泛。
目前，國內納米二氧化鈦的生產和應用尚處于初級發(fā)展階段。筆者認為，這一領域的研究應從扎實的基礎理論研究開始，提倡多學科聯(lián)合，向縱深高層次發(fā)展，使之具有更廣闊的應用領域。