環保與能源是目前全世界最關心的問題，自清潔玻璃能夠利用陽光、空氣、雨水，自動分解玻璃表面有機物，以凈化空氣，且催化空氣中的氧氣使之變為負氧離子，從而使空氣變得清新，同時能殺滅玻璃表面的細菌和空氣中的細菌。清潔玻璃解決了玻璃清潔所帶來的環境污染和水源浪費。
??? 半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體光催(cui)化(hua)劑(ji)大(da)多(duo)是n型半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體材料（目前(qian)以TiO2使用最(zui)廣泛），即在價帶(dai)(dai)(ValenceBand,VB)和(he)(he)導(dao)(dao)(dao)(dao)帶(dai)(dai)(ConductionBand,CB)之(zhi)間存(cun)在一(yi)個禁(jin)帶(dai)(dai)(ForbiddenBand,BandGap) ，由于(yu)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體的(de)光吸收閾(yu)(yu)值(zhi)與帶(dai)(dai)隙具有K=1240/Eg(eV)的(de)關系，因(yin)此常用的(de)寬帶(dai)(dai)隙半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體的(de)吸收波長閾(yu)(yu)值(zhi)大(da)都在紫外區域。當光子(zi)能量(liang)高于(yu)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體吸收閾(yu)(yu)值(zhi)的(de)光照(zhao)射半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體時，半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體的(de)價帶(dai)(dai)電(dian)子(zi)發生帶(dai)(dai)間躍遷，即從(cong)價帶(dai)(dai)躍遷到導(dao)(dao)(dao)(dao)帶(dai)(dai)，從(cong)而產(chan)生光生電(dian)子(zi)(e-)和(he)(he)空穴(h+)。此時吸附在納米顆(ke)粒表(biao)面的(de)溶解氧(yang)(yang)(yang)(yang)俘(fu)獲電(dian)子(zi)形(xing)成(cheng)超氧(yang)(yang)(yang)(yang)負(fu)離(li)子(zi)，而空穴將吸附在催(cui)化(hua)劑(ji)表(biao)面的(de)氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)根離(li)子(zi)和(he)(he)水氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)成(cheng)氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)自由基(ji)。而超氧(yang)(yang)(yang)(yang)負(fu)離(li)子(zi)和(he)(he)氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)自由基(ji)具有很(hen)強的(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)性,能將絕大(da)多(duo)數(shu)的(de)有機物氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)至(zhi)最(zui)終產(chan)物CO2和(he)(he)H2O,甚至(zhi)對一(yi)些無機物也能徹底分(fen)解。

在現在生活中，我們在許多地方都利用了二氧化鈦的p光催化效應。所謂光催化效應，是指二氧化鈦能夠利用光照能量來加速化學反應的那種催化作用。在我們的日常生活中常見的利用二氧化鈦的光催化作用的地方，例如有裝修廁所和房屋墻壁所使用的涂料等。
??? 加(jia)入涂料（或瓷(ci)釉）中(zhong)的(de)(de)二氧化(hua)鈦在受到(dao)光線（紫(zi)外線）照(zhao)射時，將能夠通過兩(liang)種不同的(de)(de)作(zuo)用來達到(dao)消毒除臭的(de)(de)效果。一種是(shi)光催化(hua)作(zuo)用，二氧化(hua)鈦在受到(dao)光線照(zhao)射時會加(jia)速污物(wu)和細(xi)菌的(de)(de)分解；另一種是(shi)親水乳化(hua)作(zuo)用，使原(yuan)來的(de)(de)疏水物(wu)質變為(wei)不排斥水。使用添有二氧化(hua)鈦的(de)(de)涂料裝修廁所(suo)，就(jiu)是(shi)利用這兩(liang)種作(zuo)用來將污物(wu)分解，從而(er)達到(dao)殺菌除臭的(de)(de)目的(de)(de)。

二氧化(hua)鈦(tai)受到光線(xian)(xian)（紫外線(xian)(xian)）的(de)照射，將(jiang)從表(biao)(biao)面飛出(chu)電子（-），同時生成可氧化(hua)性很(hen)強(qiang)的(de)空穴（+）。電子和空穴分(fen)(fen)別(bie)將(jiang)空氣中的(de)氧氣和水(shui)反(fan)應(ying)，在二氧化(hua)鈦(tai)表(biao)(biao)面生成O和OH-（羥基）。兩者(zhe)都具(ju)有(you)非常(chang)強(qiang)的(de)分(fen)(fen)解能(neng)(neng)力，能(neng)(neng)夠(gou)將(jiang)表(biao)(biao)面的(de)污物(wu)分(fen)(fen)解。有(you)機物(wu)被(bei)分(fen)(fen)解以后，變成二氧化(hua)碳和水(shui)。

另一方面，二氧化鈦中的氧原子接觸到空氣和水，使水失去氫原子而在二氧化鈦表面形成一層很容易吸附誰的羥基（親水基）。因此，水很容易插入污物的下方而使其脫離表面，漂浮在水中。
??? 目前，光催化的光波段主要在紫外線，紫外線的強度直接影響光催化的效果，所以在光催化測試中首先測量紫外線的輻射強度，如采用紫外照度計、紫外輻照計等測試。同時二氧化鈦涂層對玻璃的透光率會產生影響，如何提高透光率，確保照明度是一個重要課題，涂層對透光率的影響，可以使用透光率儀進行檢測。
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