納米二氧化鈦在光催化作用下使細(xì)菌分解而達(dá)到效果的。由于納米二氧化鈦的電子結(jié)構(gòu)特點為一個滿 TiO2的價帶和一個空的導(dǎo)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(dāng)電子能量達(dá)到或超過其帶隙能時。電子可從價帶激發(fā)到導(dǎo)帶，同時在價帶產(chǎn)生相應(yīng)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(yīng)，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(jī)物反應(yīng)(氧化) 。同時能與細(xì)菌內(nèi)的有機(jī)物反應(yīng)，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(qiáng)的氧化能力，攻擊有機(jī)物的不飽和鍵或抽取H原子產(chǎn)生新自由基，激發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，終致使細(xì)菌分解。
納米光觸媒是指在光照下，自身不發(fā)生化學(xué)變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，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(dāng)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(qiáng)還原性，空穴則具有強(qiáng)氧化性，兩者與空氣中的水氣反應(yīng)后會生成活性氧和氫氧自由基。活性氧、氫氧自由基能將大部分有機(jī)物、污染物、臭氣、細(xì)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(xué)質(zhì)穩(wěn)定，在一般情況下與大部分物質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)。在自然界中二氧化鈦有三種結(jié)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(xué)穩(wěn)定，特別是沒有毒。
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