納米二氧化鈦在光催化作用下使細菌分解而達到效果的。由于納米二氧化鈦的電子結構特點為一個滿 TiO2的價帶和一個空的導帶，在水和空氣的體系中，納米二氧化鈦在陽光尤其是在紫外線的照射下，當電子能量達到或超過其帶隙能時。電子可從價帶激發(fā)到導帶，同時在價帶產生相應的空穴，即生成電子、空穴對，在電場的作用下，電子與空穴發(fā)生分離，遷移到粒子表面的不同位置，發(fā)生一系列反應，吸附溶解在 TiO2 表面的氧俘獲電子形成O2 ，生成的超氧化物陰離子自由基與多數(shù)有機物反應(氧化) 。同時能與細菌內的有機物反應，生成 CO2和 H2O；而空穴則將吸附在TiO2表面的 OH和H2O氧化成·OH,·OH有很強的氧化能力，攻擊有機物的不飽和鍵或抽取H原子產生新自由基，激發(fā)鏈式反應，終致使細菌分解。
納米光觸媒是指在光照下，自身不發(fā)生化學變化，卻可以促進化學反應的物質，其功能象光合作用中的葉綠素。銳鈦型納米TiO2是主要的光觸媒材料，當其吸收太陽光或其他光源中的能量后，粒子表面的電子被，逸離原來的軌道，同時表面生成帶正電的空穴。逸出的電子具有強還原性，空穴則具有強氧化性，兩者與空氣中的水氣反應后會生成活性氧和氫氧自由基?；钚匝?、氫氧自由基能將大部分有機物、污染物、臭氣、細菌等氧化分解成無害的二氧化碳和水。
鈦白粉(二氧化鈦)化學質穩(wěn)定，在一般情況下與大部分物質不發(fā)生反應。在自然界中二氧化鈦有三種結晶：板鈦型、銳鈦和金紅石型。板鈦型是不穩(wěn)定的晶型，無工業(yè)利用，銳鈦型(Anatase)簡稱A型，和金紅石型(Rutile)簡稱R型，都具有穩(wěn)定的晶格，是重要的白顏料和瓷器釉料，與其他白顏料比較有的白度、著力、遮蓋力、耐候、耐熱、和化學穩(wěn)定，特別是沒有毒。
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