摘要：目前，我国迅速的社会经济发展和对人力资源的不合理利用正在造成越来越严重的环境问题。因此，合理利用资源、保护环境和减少污染是当务之急。随着人口生活水平的提高，建筑、质量和美学要求的提高，健康、环境的改善，绿色建筑材料的安全和再生已成为这一领域的主要选择。本文介绍了对二氧化钛功能陶瓷、二氧化钛光催化涂层、自清洁玻璃和二氧化钛光催化剂混凝土的研究进展情况。
关键词：应用现状与问题;光催化;绿色建筑材料;二氧化钛
1 前言
“绿色建筑材料”是指广泛用于生产、使用和处理废物的无害环境建筑材料，其性能良好，性能优良，再利用率高，具有改进的降解性能，保护环境和人类健康，对周围环境没有或不太有害，污染环境。二氧化钛是一种低成本、无毒、化学稳定的半导体光电催化剂材料等，广泛使用。在绿色建筑物里
2 二氧化钛光催化建筑材料常见二氧化钛种类
2.1 二氧化钛功能陶瓷
基于二氧化钛的功能陶瓷是功能陶瓷，该功能陶瓷由纳米二氧化钛膜构成，该纳米二氧化钛膜通过高温熔融方法覆盖普通陶瓷表面。将二氧化钛作为催化剂与陶瓷表面上的光进行氧化反应，从而防止其在陶瓷表面上生存，并清洁陶瓷表面，从而产生抗菌效果。
2.2 二氧化钛光催化涂料
目前，以二氧化钛为基础的光催化剂涂层最广泛地使用并且最简单地制造，在建筑涂层中加入纳米二氧化钛光催化剂是制备所有光催化剂涂层的最广泛方法。同类研究：二氧化钛粉末纳米颗粒具有较大的表面、较小的颗粒尺寸和较高的表面活性，从而在提高耐涂层性、颜色和性能方面取得了显著的结果。耐磨性、刚性、悬浮性和粘附性。目前，二氧化钛光催化涂层广泛用于建造外墙、隧道、医院等。
2.3 二氧化钛自清洁玻璃
二氧化钛用纳米二氧化钛光催化剂膜的一层或多层涂有自清洁玻璃表面，在防污洗涤剂、有毒物质分解、细菌灭菌等领域非常有效。绿色和安全.纳米级二氧化钛玻璃的自清洁性能如此优异，主要基于两个主要方面：二氧化钛本身能够在光照明下产生静电腔和动态及移动电子。空气中的氢氧化物与空腔反应形成活性氢氧化物基团，对于基团来说，很容易与各种石油污染物和有害物质发生氧化还原反应，分解成水和二氧化碳。第二，二氧化钛膜具有非常高的亲水性能和与水滴形成的接近零的接触角。这样，当水滴与玻璃接触时，水滴就能够快速膨胀，形成均匀分布的水膜，该膜可滑动在重力作用下并带有污点。
2.4 二氧化钛光催化剂混凝土
二氧化钛是一种用于污染物光催化降解的有效、稳定、相对廉价和无毒的光催化剂，广泛应用于公路混凝土中。如果将一定量的二氧化钛注入水渗透性多孔混凝土表面，则更容易获得具有良好光催化作用的混凝土。这是一种非常有效的减少氮氧化物排放的方法（“NOX”），因此，在道路上使用混凝土材料可有效地改善车辆废气对环境的影响，并减少空气污染。
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3 存在的问题与展望
在绿色建筑材料领域中，传统技术材料结合光催化剂是一个重要的发展方向，该技术的独特性、优良性、便携性和可行性对社会环境经济的增长效益有着显著作用，使其日渐成为绿色建筑材料领域中无法忽视的一部分。但是光催化绿色建筑材料研究并不是一帆风顺的，该领域存在着许多急需解决的问题，主要有以下几方面：
（1）目前，二氧化钛纳米极材料的反应条件非常苛刻，若是要进行光催化反应，只能采用紫外线激发的方式，导致对太阳光谱的利用率非常低、光能转化率较低，如果在建筑材料中直接添加纳米级二氧化钛，可能会降低材料的光催化性能。如何扩大太阳光谱在二氧化钛光催化绿色建筑材料的使用范围，是目前急需解决的问题之一。
（2）光催化剂除了在生产上要求严格以外，还需要考虑在运输过程中的保存问题，由于部分光催化剂也会产生氧化反应，因此建立一个可靠的分类运输体系也是十分重要的。
（3）光催化剂在应用时需要考虑到对所处环境的适应性问题，因此在建筑表面应用光催化剂时，施工方要详细了解周边环境。
（4）如何在二氧化钛光催化剂的生产时控制环境与成本，这是当下在绿色建筑材料的生产过程中必须面对的，对于这一方面，要注意控制成本管理体系，并且要建立相关的质量监督以及污染处理体系，做到生产的环保化、高效率化。
（5）如何使光催化剂牢固的负载在材料表面，同时又能保存良好的光催化性能，这是使用光催化绿色建筑材料必须解决的问题。
（6）在光催化绿色建筑材料的实际应用过程中，如何判定和评价其光催化性能、建立正确的光催化性能评价标准，是现在急需解决的问题之一。
（7）传统建筑材料与纳米级二氧化钛之间的相互作用过程中，建筑基材会影响二氧化钛纳米材料的光催化活性，建材的基本性能也会受到纳米级二氧化钛的影响。因此，为了避免建材基体降低纳米级二氧化钛材料的光催化活性，同时能保持或改善建筑材料的基本性能，是新型绿色建筑材料研究急需解决的问题。
（8）在深入研究光催化剂反应机理这一方面，需进一步提高和完善光催化剂的性能研究。为了满足市场需求，需要加紧开发新型光催化绿色建筑材料，使其具有更加高效与可重复利用的特性。
4 结语
绿色环保、污染少、毒害小的建筑材料成为当前绿色节能环保材料的发展趋势。二氧化钛作为当下最常见的半导体材料，其化学性质稳定、热稳定性高、耐候耐腐蚀性好、毒性极小，因此，该材料常被用作一种优异的光电功能材料和光催化材料。达到纳米级别的二氧化钛更是一种高效的绿色节能环保功能型新型材料，它赋予涂料、陶瓷、水泥混凝土、玻璃等传统建筑材料更多的功能，提升了传统材料的应用性能，提供了更为广阔的绿色建材应用前景。
参考文献：
[1] 毕菲，肖姗姗，赵丽，盖广清，王立艳.TiO2光催化绿色建筑材料研究进展[J].新型建筑材料，2018（6）：63～66+108.
[2] 黃美娜. TiO2-SnO2基复合材料的制备及其光催化性能研究[D].广西大学，2018.
[3] 华香.改性TiO2、ZnO光催化剂的制备及其对染料降解的研究[D].信阳师范学院，2018.
[4] 孔德玉，杨杨.纳米TiO2引入方式对透水混凝土路面砖性能的影响[J].混凝土与水泥制品，2009（1）.
[5] 关强，陈萌.公路水泥混凝土路面喷涂纳米TiO2净化机动车排放污染物研究[J].公路交通科技，2009（3）：154～158.
论文作者:付昱雯,朱杨阳,沈涛,姚新科,黄桥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/13
标签：二氧化论文; 催化剂论文; 建筑材料论文; 光催化论文; 性能论文; 混凝土论文; 材料论文; 《基层建设》2019年第28期论文;