浅议光催化建筑功能复合材料

王浩

摘 要：光催化建筑功能材料是以建筑材料为基体相，以光催化剂为功能相，在光照射作用下能够将有机污染物分解成无污染的小分子的一类生态建筑材料，其在室内空气净化以及汽车尾气处理方面具有广泛的应用前景。本文着重阐述了如何选择光催化剂，从而提高光催化效率，扩大可吸收光范围以及降低光催化剂的成本。

关键词：光催化剂；建筑；效率

1 引言

目前，建筑材料中应用最广泛的光催化剂仍然是TiO2，且纳米级TiO2由于比表面积大，因而光照效应更强。然而，TiO2仅在紫外光下具有较好的光催化效果，在可见光下其光催化活性较低，且TiO2的成本比较高，在一定程度上制约了光催化建筑功能材料的发展。下面将从离子掺杂改性、氧化物复配改性、低成本化等方面描述光催化剂的选择。

2 光催化剂的类型

2.1 离子掺杂改性

2004年，东南大学傅大放等[1]提出一种用于处理机动车辆排放尾气的机动车尾气降解沥青，具体涉及将经过Fe3+掺杂改性的金红石型和锐钛矿型纳米TiO2掺入沥青中。

结果表明，与单一TiO2相比，经过Fe3+掺杂改性的TiO2提高了光量子效率和扩大了可吸收光范围。同时，使用锐钛矿型和金红石型TiO2复合，其与单一晶型TiO2相比，表现出更高的光催化活性。

金属离子掺杂改性的成本较高，浙江工业大学叶青等[2-3]于2008年提出利用N掺杂改性P25纳米TiO2制备聚合物水泥砂浆。

结果表明，利用N掺杂改性同样提高了光量子效率和扩大可吸收光范围，并且纳米TiO2比市售P25粉体的光催化效率提高40%。……