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一、项目内容
材料是自然资源的一部分，它的开发应本着减少资源浪费和提高环境质量为出发点，因此绿色环境材料应运而生。纳米TiO2微粒膜陶瓷就是绿色环境材料的一种，它是在陶瓷表面涂敷TiO2薄膜，使它不仅具有原始陶瓷的功能，而且因其表面薄膜具有的光催化特性，从而表现出许多新的功能和作用，如净化空气、杀菌消毒、防污自洁等，成为新一代的绿色环境型陶瓷产品。
该产品产业化容易，成本低。然而，至今还未大规模生产和应用，这与陶瓷发源地和陶瓷大国极不相称。由于该产品表面的TiO2微粒膜具有优异的光催化特性，使其净化环境、杀菌消毒和自洁的作用必将被广泛应用，为人类健康服务，造福社会。同时也是21世纪最具发展前景的高新技术产品，具有巨大的市场和商机。
二、产品的特性及用途
1. 净化空气作用
近年来，随着室内建筑装饰材料、家用化学物质的使用，室内空气污染越来越受到人们的重视。目前已从室内空气中鉴定出几百种有机物质，其中有的是致癌物。居室、办公室中所用涂料、粘接剂、油漆、胶合板、地板革、壁纸等都可向空气中释放挥发性有机化合物而造成室内污染。对室内主要的气体污染物甲醛、甲苯等的研究表明：浓度低于1ppm甲醛可完全被纳米TiO2光催化分解为CO2和H2O。实际人居生活空间，甲醛、甲苯等有机物的浓度都非常低，在居室、办公室、大型公共场所的窗玻璃、陶瓷等建材表面涂敷TiO2光催化薄膜均可有效地降解这些有机物，净化室内空气。
除上述化学气体外空气中还含有许多恶臭气体，主要有五种：①含硫化合物；②含氮化合物；③卤素及其衍生物；④烃类；⑤含氧的有机物。以前普遍采用活性炭除这些臭气，随着气体在活性炭表面的富集，其吸附能力明显降低，使其应用受到限制。而TiO2光催化剂吸附这些气体，经紫外光照射气体分解后，又可恢复其新鲜表面，消除了吸附限制。TiO2光催化薄膜对乙醛等臭气的光照射反应显示，当其浓度低时（100个单位体积浓度），通常的荧光灯就可将其完全分解。量子效应的测定结果表明，进行低浓度乙醛的光催化反应时，普通荧光灯的效率比紫外光源要高得多，对其它臭气如甲硫醇、硫化物、氨气等也观测到同样的现象。人们对臭气很敏感，但人类生活环境实际浓度都很低（一般在10个单位体积浓度以下），这样的浓度只要使用白色荧光灯所含的紫外光量就足以将其除去。另外，利用TiO2光催化剂的杀菌效果也可达到净化空气的目的，如厕所内臭气产生的主要原因是由于细菌分解尿素产生氨气。实验表明家庭陶瓷便器使用场合，1周内氨气的浓度可达成1.5×10-6，在陶瓷便器表面附着一层TiO2光催化剂，2星期后氨气浓度就降到0.3×10-6，这主要是由于光催化反应减少了细菌数量，使尿素的分解受到抑制，因此氨气浓度大幅度降低。
2.杀菌消毒作用
人们的居住环境中存在各种有害微生物，尤其是居室中的一些潮湿场合，微生物容易繁殖，导致空气和物品表面的细菌浓度增大，从而对人体产生危害。微生物如细菌是由有机复合物构成，因此可利用TiO2的光催化作用加以杀除。纳米TiO2光催化作用对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、绿脓杆菌等均有抑制繁殖和杀灭作用。当细菌吸附于光催化剂表面时，活性氧（•O-2）和自由基（•OH）能穿透细菌的细胞壁，进入菌体，阻止成膜物质的传输，阻断其呼吸系统和电子传输系统，从而有效地杀灭细菌。实验证明，在瓷片上涂敷一薄层经过修饰的纳米TiO2微粒，自然光照射30min对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的杀菌率均达到90.00﹪以上。将TiO2微粒涂敷在瓷砖上，光照3 h大肠杆菌可完全消除，其失放出的内毒素也可同时得到有效降解。这种TiO2薄膜陶瓷可作为医院的内墙装饰材料，附着于墙面的细菌数可由原来的5～10 cfu/cm2降为0，空气浮游菌数可由原来的25 cfu/(min•cm2•L)降为5 cfu/(min•cm2•L)。
纳米TiO2微粒在杀菌消毒方面的作用优势显著，它不仅能在较短时间内杀菌，而且TiO2光催化产生的活性羟基能分解细菌生长所需的有机物，以抑制细菌的生长与发育，达到抗菌、杀毒的作用。
3.自清洁作用
通常，TiO2薄膜表面与水的接触角约为72ｏ，经紫外光照射后，水的接触角在5ｏ以下，甚至可达到0ｏ，水滴可完全浸润表面，显示非常强的超亲水性。停止光照射后，表面超亲水性可维持数小时到一周左右，慢慢恢复到照射前的疏水状态。再用紫外光照射，又可表现为超亲水性。即采用间歇紫外光照射就可使TiO2薄膜表面始终保持超亲水状态。利用TiO2薄膜表面的超亲水特性和光催化分解油及有机污染物的性能，可使TiO2薄膜陶瓷表面具有防污、防雾、易洗、易干等特性。实验表明，将TiO2涂敷在内墙和外墙瓷砖上，油膜经3 天照射就可明显减少，经5 天照射就不留痕迹了；有机染料经3 天照射，染料的颜色就可消褪。同时，涂敷有TiO2薄膜的表面与未涂TiO2薄膜的表面相比，显示出高度的自清洁效应，一旦这些表面被油污等污染，因其表面具有超亲水性，污染不易在表面附着，附着的污物在外部风力、水淋冲力、自重等作用下，也会自动从TiO2表面剥离下来，阳光中的紫外线足以维持TiO2薄膜表面的亲水特性，从而使其表面具有长期的自洁去污效应。
三、市场前景
纳米TiO2膜是一种长效稳定的光催化膜，对人体安全可靠，无毒副作用，具有净化空气、杀菌消毒、防污自洁等功能。该产品可广泛用于体育馆、博物馆、宾馆、医院、家庭等场所，净化环境、改善人类健康、造福社会。因此，该产品的研发和生产具有巨大的应用前景和市场效益，将进一步提升传统陶瓷的档次和功能化，为经济、科技和社会发展服务。
四、设备投资额：（根据生产规模而定） 60～80万元。
五、预期经济效益：（根据生产规模而定） 年产值2000万元。
六、合作方式： 技术转让 技术入股 多种形式
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