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光催化劑又稱光觸媒，是一種以二氧化鈦（TiO2）為代表的具有光催化功能的半導體材料的總稱。

光催化劑在光的照射下，表面會產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應，產(chǎn)生出氧化能力較強的自由氫氧基和活性氧，具有很強的光氧化還原性能，可氧化分解各種有機化合物和部分無機物，能破壞細菌的細胞膜和病毒的蛋白質從而殺滅細菌，把有機污染物分解成無污染的水和二氧化碳，被廣泛應用到空氣凈化、水凈化、自凈化、殺菌消臭、防污防霧等領域。

1、光催化劑在空氣凈化領域的應用

二氧化鈦光觸媒作為環(huán)境凈化功能材料，主要因二氧化鈦所產(chǎn)生的氫氧自由基能破壞有機氣體分子的能量鍵，使有機氣體成為單一的氣體分子，加快有機物質、氣體的分解，將空氣中甲醛、苯等有害物質分解為二氧化碳和水，從而凈化空氣。

日本從20世紀90年代開始，光觸媒空氣凈化產(chǎn)品被大量研制、開發(fā)，并投入市場。如光觸媒劑、空氣凈化器、陶瓷、板材等。

（1）光觸媒劑

光觸媒劑是光觸媒空氣凈化產(chǎn)品中最常用的一種，對它的使用主要是通過在建筑外裝、內(nèi)裝上噴涂光觸媒劑來達到凈化室內(nèi)外空氣的目的。光觸媒不僅可以用于室外，也可以在室內(nèi)借助熒光燈和LED等室內(nèi)照明達到同紫外光同樣功能的凈化效果。

（2）空氣凈化器

光觸媒空氣凈化器可以有效分解空氣中因家裝而揮發(fā)的有毒、有害物質，達到凈化空氣的目的。目前，光觸媒空氣凈化器主要有適用于商場、學校、醫(yī)院、公司的空氣凈化系統(tǒng)，家庭用空氣凈化器，車載空氣凈化器，光觸媒空調(diào)等。

近年，日本新干線部分車廂也安裝了光觸媒空氣凈化裝置，空氣凈化裝置內(nèi)置了氧化鈦涂層的多孔質陶瓷以及作為紫外線光源的黑光，通過將其交互式多層排列，達到殺菌除臭的效果。

（3）道路建材

20世紀80年代，日本在大都市交通密集地段，定期在路面噴涂光觸媒劑，來快速分解汽車尾氣中的有害物質，達到凈化空氣的目的。目前，道路建設中具有凈化功能的道路建材，如涂料、水泥、防音壁、遮光板等也被陸續(xù)使用。