努民、钟建军、李文秀 丸山贞夫

1、前言：以纳米TiO2 为主要材料的光触媒在紫外线光的照射下，与空气中的水分子接触，能产生强氧化力的氢氧自由基（--OH-），从而强效分解有机化合物，因此被广泛应用于与大气净化、水净化、抗菌、除臭四个方面有关的方方面面。TiO2自体是无害半导体金属化合物，被应用于防紫外线剂、化妆品等许多领域。在美国和日本为公认的食品添加剂。二十年前TiO2 已在瓷砖、涂料中被广泛使用，各相关企业也开发出很多相关产品，但除此之外，TiO2 光触媒的实际效果我们却知之甚少。光触媒在紫外线或一部分可视光照射下产生效果，这种效果只产生于光触媒表面，也就是说，对象物质只有接触光触媒表面才能发生分解反应。如下图所示，光触媒的分解能力取决于下列各种因素：紫外线与光触媒的接触面积，触媒的活性能力（紫外线波长与电子空穴对的生成数），紫外线强度和照射时间等2、 光触媒应用的限制问题因光触媒有强烈分解有机物的特点，使其被局限于无机物制品上，如陶瓷、玻璃等，虽然能分解细菌、病毒、有机化合物等，但对有机底材也产生分解作用，因此，在有机纤维制品的应用领域受到很大限制，如何将光触媒的抗菌、除臭、防静电、抗紫外线、易去污、吸湿快干等功能应用于纺织纤维制品上，是光触媒科研人员多年研究的课题。主要问题是：TiO2 光触媒使用的溶胶强度、常温低压加工技术，特别是纤维制品耐热强度低，使常温、常压下光触媒的加工受到限制。如图所示; TiO2 光触媒在无机物上的使用图

3、 光触媒在纤维加工制品应用问题的解决经多年的研究开发，我们解决了以下问题1）常温加工，使光触媒技术在纺织品领域应用成为可能；2）采用无机物作为缓和材，抑制有机底材的劣化；3） 触媒与溶胶的完美结合，解决了附着强度问题，同时，触媒又有足够的分解空间。如图所示：为使TiO2 光触媒不直接接触纤维（有机物），我们采用了磷灰石和二氧化硅无机物