隨著各國(guó)環(huán)保法規(guī)的健全和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，水性聚氨酯涂料日益受到重視。將納米 TiO2 用于水性聚氨酯涂料中，不僅可制成力學(xué)性能優(yōu)異的通用型納米 TiO2 改性水性聚氨酯涂料，而且還可制成隔熱型、抗紫外線型、導(dǎo)電型和抗菌型等功能涂料。目前，全球都在呼吁環(huán)境保護(hù)和資源的可持續(xù)發(fā)展，納米 TiO2 作為高檔涂料和功能性涂料用新型功能材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1. 光催化機(jī)理

      TiO2 在紫外光照射下產(chǎn)生自由電子空穴對(duì)，使空氣中的氧活化，產(chǎn)生的活性氧和 OH 自由基具有很高的反應(yīng)活性。當(dāng)污染物吸附于表面時(shí)，它們會(huì)與自由電子或空穴結(jié)合，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而達(dá)到消除污染的目的，同時(shí)還具殺菌作用。應(yīng)用納米 TiO2 的光催化效應(yīng)，可配制成抗菌涂料和凈化空氣涂料等，不僅能凈化室內(nèi) VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）、NH3 等污染性氣體，同時(shí)還可降解大氣中的其他污染物，如汽車廢氣、鹵代烴、硫化物、醛類、多環(huán)芳烴等。

2. 抗菌型納米 TiO2 聚氨酯復(fù)合涂料

      近年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，綠色涂料已成為涂料發(fā)展的主流。水性聚氨酯涂料也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但該涂料的防霉、防菌問(wèn)題較為突出，如在貯存過(guò)程中生菌使得涂料的品質(zhì)降低，施涂后涂膜生霉，使外觀受污損，甚至開(kāi)裂、剝落，喪失了涂料原有的保護(hù)和裝飾功能。

      在光催化作用下，納米 TiO2 具有分解病原菌和毒素的功能，從而達(dá)到抗菌殺毒效果。納米 TiO2 光催化殺滅微生物細(xì)胞有兩種不同的反應(yīng)機(jī)理 ：一種機(jī)理是紫外光激發(fā) TiO2，與細(xì)胞直接作用，即光生電子和光生空穴直接與細(xì)胞壁、細(xì)胞膜或細(xì)胞的組成成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致細(xì)胞死亡 ；另一機(jī)理是紫外光激發(fā) TiO2，與細(xì)胞間接作用，即光生電子和光生空穴先與水或水中的溶解氧反應(yīng)，生成 OH 或 HO2 等活性氧類，它們?cè)倥c細(xì)胞壁、細(xì)胞膜或細(xì)胞的組成成分發(fā)生生化反應(yīng)。納米 TiO2 用于水性聚氨酯涂料中，賦予涂料持久、長(zhǎng)效的抗菌、殺菌功能。

3. 納米 TiO2 在凈化空氣涂料中的應(yīng)用

      隨著工業(yè)的快速發(fā)展，城市大氣中氮氧化物（NOX）及硫化物的污染日益嚴(yán)重，這已成為環(huán)保亟待解決的問(wèn)題之一，利用 TiO2 的光催化效應(yīng)可為解決這一問(wèn)題提供良好而有效的途徑。這是由于納米TiO2 制成的涂料具有凈化空氣的作用，當(dāng)紫外光照射該涂層時(shí)，TiO2 所產(chǎn)生的電子空穴對(duì)能分解空氣中的有機(jī)或無(wú)機(jī)污染物，如氮氧化合物、二氧化硫、甲醛、汞等，從而達(dá)到凈化空氣的效果。如將納米TiO2 配制成光催化凈化大氣涂料，利用 TiO2 的光催化作用產(chǎn)生活性氧，并配合雨水的作用，可將這些污染 物 變 成 HNO3、H2SO4 而除去。納米TiO2除去二氧化硫的速度相當(dāng)快，它不僅具有良好的凈化空氣效果，且它的使用周期長(zhǎng)，利用價(jià)值高。

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