本发明涉及材料领域，且特别涉及一种纳米二氧化钛催化涂层及其制备方法与应用。
背景技术：
80年代初，光化学的应用研究重点开始转向环境保护领域，其中污染物的光化学降解尤其受到重视。随后，光催化在有机和无机污染物的处理方面得到了广泛研究。到目前为止被详细研究过的污染物达一百多种。大量研究表明，多数光催化剂在室温下即可实现对污染物的深度矿化，并且反应时设备要求很低，有利于光催化在治理环境污染方面的进一步开发应用。
20世纪90年代后，纳米科技的高速发展，为纳米光催化技术的应用提供了极好的机遇。控制纳米粒子的粒径、表面积等方面的技术手段日臻成熟，使通过材料设计提高光催化材料的量子产率成为可能。同时，由于全球工业化进程的发展，环境污染问题日益严重，环境保护和可持续性发展成为人类必须考虑的首要问题，半导体光催化材料因而成为科学家们研究的重点，包括tio2。
随着科学研究的快速发展，现有多种物理和化学方法可用来制备纳米tio2催化剂材料。一般而言，最常用的几种方法有：化学水解法、溶胶-凝胶法、水热或溶剂热法、气相反应法和微乳液法。下面对这些常用的合成方法进行介绍。
化学水解法，化学水解法一般以廉价、易得的化工原料四氯化铁作为前驱体。在冰水浴条件下，强力磁力搅拌，将一定量的四氯化铁滴入到蒸水中。然后将硫酸铵和浓盐酸的水溶液加入到四氯化钛水溶液中，搅拌，混合保温一定时间。然后经过陈化和过滤得到沉淀物，在真空干燥箱中干燥。最后将所制备的粉末样品在一定温度条件下锻烧处理，即可得到不同形貌的纳米二氧化钛粉末。釆用此种方法可以合成不同晶型的tio2，在高温锻烧时制备出金红石相tio2；在相对较低温度倍烧时合成出锐铁矿tio2；不经过锻烧处理制备得到无定形tio2。
溶胶-凝胶法，溶胶-凝胶法在形成薄膜材料和大块的固体材料方面具有独特的优势，而且溶胶很容易实现掺杂，因此，通常可以合成出成分分布比较均一，而且可调控多种组成的复合物，但是，溶胶-凝胶法很难获得高性能的粉末材料。溶胶-凝胶法通常的步骤是：首先将醇盐溶解在有机溶剂中,通常为乙醇溶液中，随后加入适量的去离子水，形成溶胶。随后经过凝化得到所需要的凝胶，经过干燥和培烧处理，即可以合成出我们需要的纳米粉末材料。一般而言，影响溶胶-凝胶的四个参数为：溶液的ph值、溶液溶度、倍烧温度和焙烧时间。
水热或溶剂热法，水热法和溶剂热法是当前制备纳米二氧化铁粉末材料最常用的方法。通常，这种方法在一个密封的体系中，以水或有机溶剂作为溶液，在一定温度和压力下，反应物在不绣钢的反应釜内进行。这种条件下，合成纳米粒子的成核与生长过程可以得到控制，从而制备出不同形貌二氧化钛纳米粒子。且合成的晶粒结晶程度较好，晶粒分布比较均匀，无团聚和不需锻烧等优点，此外，可以合成出不同晶型的二氧化钛。通常，影响水热或溶剂热的影响因素主要有：溶液的ph值、前驱物的种类和溶度、水热或溶剂热反应温度和时间等。
气相反应法，气相法制备一般采用金属钛、钛的醇盐或无机盐为原料，在较高的温度下水解或氧化得到二氧化钛。在这种方法中，由于反应温度较高，成核比较快，粉体的结晶程度比较高，因此，粉体的纯度比较高，无需进一步提纯处理，是一种快速制备纯度较高二氧化钛的方法。但是采用这种方法合成二氧化钛的最大缺点是设备的一次性投资很大，对设备的材质要求比较高，能耗相应较大。
微乳液法，微乳液是由隔开的液相组成的，在当前和将来均有重要应用前景。它是利用双亲性物质稳定后得到的水包油或油包水型分散系。一般来说，釆用微乳液法制备的二氧化铁晶粒尺寸分布窄，形貌比较均一，经过高温锻烧处理后，团聚颗粒比较少，这主要是由于表面活性剂在晶粒表面的吸附。同时，采用这种方法能制备出单分散的二氧化钛颗粒，但是颗粒的尺寸往往较大，接近一微米左右。
tio2光催化技术已经成为当前人们研究的热点，受到越来越多人的关注。但是以tio2半导体为基础的光催化技术还存在一些关键的科学问题，严重阻碍了其工业化的发展和应用。这些问题主要有几个方面：
(1)tio2的量子效率比较低。在实际应用中，tio2的量子效率最高不超过10％，难以处理溶度较高或者量比较大的工业废水和废气。
(2)tio2光催化是表面反应，在非均相反应中必然涉及传质，tio2本身之间吸附能力不强，尤其是处理流动性气体或流体时，tio2材料往往容易被冲刷掉，达不到理想的净化效果。
(3)tio2禁带宽度比较大，只能吸收太阳光中的紫外光，而紫外光只占到太阳光能量中的很少一部分，并没有直接吸收太阳光中的可见光部分。
(4)二氧化钛光催化技术的负载问题，一般而言，制备出的tio2是粉末，而在实际应用中使用时一般都是薄膜催化剂样品。因此，在实际使用时难以保持粉末tio2样品的较高活性，同时为了达到薄膜材料使用时的简易性，采用合适的技术将tio2粉末催化剂牢固负载，使催化剂不易分离也是当前的一个难题。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于提供一种纳米二氧化钛催化涂层的制备方法，该制备方法简单，可一步法制备纳米二氧化钛光催化涂层，效率高、成本低且能工业化生产。
本发明的目的之二在于提供一种由上述制备方法制备而得的纳米二氧化钛催化涂层，该纳米二氧化钛催化涂层中二氧化钛晶粒为纳米尺寸，涂层与基体结合强度高，能保证涂层具有良好稳定的光催化能力。
本发明的目的之三在于提供一种上述纳米二氧化钛催化涂层的应用，例如可将其用于包括环境污染以及抗菌除臭处理方面，能够催化降解有机和无机污染物以及抗菌除臭。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：
本发明提出一种纳米二氧化钛催化涂层的制备方法，包括以下步骤：采用等离子喷涂-物理沉积方法，将氧气与粒径等级高于纳米级的钛粉末共同于等离子喷涂设备中反应形成纳米二氧化钛晶粒，然后将纳米二氧化钛晶粒沉积于基体表面，形成纳米二氧化钛催化涂层，基体的材料包括金属或陶瓷。
本发明还提出一种纳米二氧化钛催化涂层，其由上述制备方法制备而得。
本发明还提出一种上述纳米二氧化钛催化涂层的应用，例如可将其用于环境污染以及抗菌除臭处理方面。
本发明较佳实施例提供的纳米二氧化钛催化涂层及其制备方法与应用的有益效果包括：
通过等离子喷-物理气相沉积一步法制备纳米二氧化钛光催化涂层，由于二氧化钛晶粒为纳米尺度，可有效提高光催化效率，且制备方法效率高。纳米二氧化钛晶粒在高速等离子焰流作用下高速撞击基体形成纳米二氧化钛催化涂层，纳米二氧化钛催化涂层致密，且涂层与基体结合强度高，可避免传统技术负载难等问题。
本发明较佳实施例所提供的纳米二氧化钛催化涂层的制备方法简单，可一步法制备纳米二氧化钛光催化涂层，效率高、成本低且能工业化生产。制备而得的纳米二氧化钛催化涂层具有良好稳定的光催化能力。将其用于环境污染以及抗菌除臭处理方面，能够催化降解有机和无机污染物以及抗菌除臭。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为试验例中实施例4所得的纳米二氧化钛催化涂层的x射线图谱；
图2为试验例中实施例4所得的纳米二氧化钛催化涂层的扫描电子显微镜照片；
图3为试验例中实施例4所得的纳米二氧化钛催化涂层的透射电子显微镜照片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的纳米二氧化钛催化涂层及其制备方法与应用进行具体说明。
本发明实施例提供的纳米二氧化钛催化涂层的制备方法包括以下步骤：采用等离子喷涂-物理沉积方法，将氧气与粒径等级高于纳米级的钛粉末共同于等离子喷涂设备中反应形成纳米二氧化钛晶粒，然后将纳米二氧化钛晶粒沉积于基体表面，形成纳米二氧化钛催化涂层。作为可选地，基体的原料可包括金属或陶瓷。
钛粉末的粒径例如可以为1-20μm和/或钛粉末为球形。钛粉末之所以选择控制在上述范围，其原因包括：当钛粉末的粒径大于该范围时，不能保证钛粉末在喷枪内完全气化；当钛粉末小于该粒径时，钛粉末流动性差，粉末无法通过载气输送到喷枪内部。将其选择为球形，可提高钛粉末与氧气的接触面积，使二者能够更充分地反应。
值得说明的是，上述“高于纳米级”指粒径等级为微米、毫米、厘米等比纳米粒径更大的粒径等级。此外，氧气可以替换为其它能够在喷涂过程中能够提供活性氧原子并与钛粉末发生原位反应的物质。
制备过程中，在喷涂前，例如可调节制备体系(真空罐内)的压力为0.45-0.55mbar，优选为0.5mbar，此优选压力下，等离子焰流拥有较高的温度(>10000℃)和速度(>800m/s)。较佳地，可先将制备体系(真空罐)抽真空至0.45-0.55mbar，然后再回填惰性气体至压力为32-38mbar，然后再抽真空至0.45-0.55mbar。
其中，惰性气体例如可选自氩气、氦气和氖气等，但本实施例中可选自其中经济效益较高的氩气。真空罐填充氩气，有利于使纳米二氧化钛晶体在基底表面显示出良好的铺展性，以获得致密的纳米二氧化钛催化涂层。
值得说明的是，本发明实施例中，先抽真空、再回填氩气并二次抽真空，其目的包括：更低压力下等离子焰流会变长、变宽，喷涂粉末在焰流中停留的时间延长，晶体粒子熔融性较好。但并非压力越低越好，压力在1.5mbar下等离子焰流的能量密度大于0.5mbar，故兼顾焰流的长度和密度，综合因素选择优选在0.5mbar。
较佳地，纳米二氧化钛晶粒沉积于基体表面前，还可包括清洗基体的步骤。清洗可以是将基体依次于第一有机试剂和第二有机试剂中清洗。其中，第一有机试剂包括汽油或煤油，第二有机试剂包括酒精或甲醇。作为参考地，清洗可以是将基体依次于汽油和酒精中清洗。
清洗的方式可以为超声清洗，以除去基体所含的不利于钛粉末喷涂沉积的物质。可选地，超声清洗时间例如可以为5-8min。
可参考地，纳米二氧化钛催化涂层的制备过程中等离子喷涂条件例如可以包括：喷涂功率为100-160kw和/或送粉率为12-18g/min和/或喷涂距离为900-1100mm和/或基体温度为500-600℃。
喷涂过程中钛粉末的熔融程度跟喷枪净功率以及喷涂距离的大小有关，喷涂净功率过高，会造成粉末气化严重，涂层沉积率低；喷涂净功率过低，会造成粉末熔融性差，所获得涂层不致密。将等离子喷涂净功率控制在较高范围能保证等离子体有足够的热量传递给粉末，使得粉末表面与芯部均能发生熔融。
喷涂距离过大会造成粉末熔融粒子速度太低，熔融粒子扁平化不够，不能获得致密涂层；喷涂距离过小，会造成基体离喷枪距离太低，基体容易烧蚀。此外，喷涂过程中合适的送粉率是保证所有的钛粉末都能熔融的关键。
上述的合理的喷涂参数能使得纳米二氧化钛晶粒同时兼顾较高的速度和温度，当撞击基体表面时，能获得较高的扁平率。作为可选地，喷涂粉末的送粉方式例如可以采用内送粉方式，送入等离子喷枪后，喷枪内部等离子体温度高达1万度，从而使固态的钛粉末变为液态，由于持续加热，液体钛继续蒸发为气态。加之氧气在高温等离子喷枪中发生离化，从而与气态钛发生原位反应形成纳米二氧化钛晶核。
作为可选地，本实施例中基体的温度例如可维持在500-600℃。该温度范围下，基体的热变形小，尤其是对于大尺寸基体尤为关键。另外，在该温度范围内，纳米二氧化钛晶粒和基体润湿性较好，在基体表面铺展性较高，是获得致密的纳米二氧化钛催化涂层以及避免传统技术负载难的问题的关键。此外，在该温度范围内，涂层的热应力能控制在较低的水平。
进一步地，本实施例中的等离子喷涂-物理沉积方法的条件还可包括：等离子体气体包括氩气和氦气，氩气的流量为25-40slpm，氦气的流量为60-70slpm。上述等离子体气体组合(氩气与氦气)，能使得等离子体焰流的温度分布均匀，保证停留在等离子体外焰的钛粉末也能有较好的熔融状态。值得说明的是，本申请中所有slpm均代表标准升每分钟(l/min)的意思。
可选地，本实施例中氧气的流量例如可以为20-35slpm。该流量范围能够避免氧气过少造成不能完全形成二氧化钛，同时导致最终在涂层中存在微米尺度的钛颗粒，降低涂层的光催化效果。
承上，本实施例中制备原理如下：喷涂过程中，球形钛粉末通过(内)送粉方式送入高温等离子体喷枪中(>10000℃)，送粉载气为氩气。粉末在喷枪等离子体焰流中依次发生固相、液相和气相转变，最终钛粉末在焰流中以气相原子存在。与此同时，往喷枪内部注入o2，气态钛原子活性较大，它与o2在喷枪内部发生原位反应形成纳米二氧化钛晶核，喷涂过程中等离子焰流温度随喷涂距离增加而降低，此时二氧化钛晶核在外界能量波动和自身溶度波动的影响下形核长大，形成纳米二氧化钛晶粒，纳米晶粒在高速等离子焰流的作用下高速撞击在基体表面，形成纳米二氧化钛光催化涂层。
作为可选地，上述所得的晶粒的尺寸可以为20-100nm，但原则上是越小越好。从经济角度而言，上述所得的纳米二氧化钛光催化涂层的厚度可以小于300μm。
上述制备方法具有包括如下的优势：一是通过等离子喷-物理气相沉积一步法制备纳米二氧化钛光催化涂层，由于二氧化钛晶粒为纳米尺度，可有效提高光催化效率，且制备方法效率高；二是，纳米二氧化钛晶粒在高速等离子焰流作用下高速撞击基体形成纳米二氧化钛催化涂层涂层，该纳米二氧化钛催化涂层致密，且涂层与基体结合强度高，可避免传统技术负载难等问题。
经上述制备方法制备而得的纳米二氧化钛催化涂层中二氧化钛晶粒为纳米尺寸，涂层与基体结合强度高，能保证涂层具有良好稳定的光催化能力。
本发明实施例还提供了一种上述纳米二氧化钛催化涂层的应用，例如可以将其用于包括环境污染处理方面，从而催化降解有机和无机污染物。
可参考地，本发明实施例所提供的纳米二氧化钛催化涂层例如可用于去除水中的烃、卤代物、表面活性剂、染料、含氯有机物、有机磷杀虫剂等，对臭氧难以氧化的某些有机物如三氯甲烷、四氯化碳、六氯苯、六六六等能有效地加以光解。此外，其还可降解有机废水，如对染料废水，油田的含油废水及含有石油污染物的水体，含苯酚类污染物的洗煤废水，垃圾填理场的渗滤液圈等。对于废水中浓度高达每升几千毫克的有机污染物体系，基本能将污染物降解去除以达到规定的环境标准。
并且，上述纳米二氧化钛催化涂层对卤代脂肪烃、卤代芳烃、有机酸类、硝基芳烃、取代苯胺、多环芳烃、杂环化合物、烃类、酚类、染料、表面活性剂和农药等均能进行一定程度的光催化反应，最终生成无机小分子物质。对于大气的净化，在吸附于催化剂表面的有害气体中，so2、h2s、no和no2等也能发生光催化转化。
另，可将上述纳米二氧化钛催化涂层制成环保涂料，能对空气中易产生温室效应、酸雨、臭氧空洞及光化学烟雾的主要污染物之一的nox具有一定的降解效果。no2及no吸附在涂料上后，分别于纳米tio2表面产生的活性氧和氢氧根自由基发生氧化还原反应，生成硝酸，从而达到消除大气中氮氧化物的目的。隧道内照明灯灯罩玻璃上涂以纳米二氧化钛催化涂层，可以除去汽车、摩托车排出的废气带有的nox、油、积炭及空气尘埃所污染的隧道空气。这种灯罩玻璃能保持洁白如新，连续使用4个月仍有效。
采用本发明实施例提供的纳米二氧化钛催化涂层用于处理城市生活垃圾，具有处理速度快，效果好，费用低的特点，将能很好地解决大量生活垃圾给城市环境带来的压力问题。
在处理重金属离子方面，光催化可以解决汞、铬、铅等金属离子的污染问题。当金属离子接触其表面时，能够捕获表面的光生电子而发生还原反应，使高价金属离子降解。
此外，其还可以将其应用于抗菌除臭方面，对大肠杆菌、金色葡萄球菌、绿脓杆菌、沙门氏菌等有抑制和杀灭作用。把纳米二氧化钛催化涂层涂在建筑物的屋顶，制成墙砖放在建筑物的外墙、医院手术室的手术台和墙壁上，可有效、快速地杀死细菌。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
以316不锈钢金属材料为基体依次用汽油和酒精进行超声波除污清洗5min。然后把基体置于等离子喷涂-物理沉积设备中，首先将真空罐抽真空至0.5mbar，再回填氩气至35mbar，然后进行喷枪点火，再抽真空至0.5mbar。以粒径10μm的球形ti粉末为喷涂粉末注入等离子喷枪中，与此同时往喷枪中注入o2，通过ti与o2原位反应形成纳米tio2晶粒，纳米tio2晶粒随高速等离子体焰流沉积在基体表面形成纳米tio2光催化涂层。
其中等离子喷涂-物理气相沉积参数为：喷涂功率为120kw，等离子体气体ar流量范围为35slpm，he流量范围为60slpm，o2流量范围为20slpm，送粉率为12g/min，喷涂距离为900mm，基体温度控制在500℃。
所制备的纳米二氧化钛光催化涂层与基体结合强度为52mpa，涂层中晶粒尺寸范围为50-100nm，涂层的光催化效率为12％。
实施例2
以316不锈钢金属材料为基体依次用汽油和酒精进行超声波除污清洗5min。然后把基体置于等离子喷涂-物理沉积设备中，首先将真空罐抽真空至0.5mbar，再回填氩气至35mbar，然后进行喷枪点火，再抽真空至0.5mbar。以粒径15μm的球形ti粉末为喷涂粉末注入等离子喷枪中，与此同时往喷枪中注入o2，通过ti与o2原位反应形成纳米tio2晶粒，纳米tio2晶粒随高速等离子体焰流沉积在基体表面形成纳米tio2光催化涂层。
其中等离子喷涂-物理气相沉积参数为：喷涂功率为100kw，等离子体气体ar流量范围为25slpm，he流量范围为60slpm，o2流量范围为20slpm，送粉率为12g/min，喷涂距离为900mm，基体温度控制在500℃。
所制备的纳米二氧化钛光催化涂层与基体结合强度为56mpa，涂层中晶粒尺寸范围为40-95nm，涂层的光催化效率为13％。
实施例3
以氧化铝陶瓷材料为基体依次用汽油和酒精进行超声波除污清洗5min。然后把基体置于等离子喷涂-物理沉积设备中，首先将真空罐抽真空至0.5mbar，再回填氩气至35mbar，然后进行喷枪点火，再抽真空至0.5mbar。以粒径5μm的球形ti粉末为喷涂粉末注入等离子喷枪中，与此同时往喷枪中注入o2，通过ti与o2原位反应形成纳米tio2晶粒，纳米tio2晶粒随高速等离子体焰流沉积在基体表面形成纳米tio2光催化涂层。
其中等离子喷涂-物理气相沉积参数为：喷涂功率为110kw，等离子体气体ar流量范围为30slpm，he流量范围为62slpm，o2流量范围为23slpm，送粉率为13g/min，喷涂距离为950mm，基体温度控制在550℃。
所制备的纳米二氧化钛光催化涂层与基体结合强度为53mpa，涂层中晶粒尺寸范围为30-100nm，涂层的光催化效率为12％。
实施例4
以316不锈钢金属材料为基体依次用汽油和酒精进行超声波除污清洗5min。然后把基体置于等离子喷涂-物理沉积设备中，首先将真空罐抽真空至0.5mbar，再回填氩气至35mbar，然后进行喷枪点火，再抽真空至0.5mbar。以粒径10μm的球形ti粉末为喷涂粉末注入等离子喷枪中，与此同时往喷枪中注入o2，通过ti与o2原位反应形成纳米tio2晶粒，纳米tio2晶粒随高速等离子体焰流沉积在基体表面形成纳米tio2光催化涂层。
其中等离子喷涂-物理气相沉积参数为：喷涂功率为140kw，等离子体气体ar流量范围为30slpm，he流量范围为65slpm，o2流量范围为28slpm，送粉率为15g/min，喷涂距离为950mm，基体温度控制在580℃。
所制备的纳米二氧化钛光催化涂层与基体结合强度为58mpa，涂层中晶粒尺寸范围为20-80nm，涂层的光催化效率为14％。
实施例5
以氧化锆陶瓷材料为基体依次用汽油和酒精进行超声波除污清洗5min。然后把基体置于等离子喷涂-物理沉积设备中，首先将真空罐抽真空至0.5mbar，再回填氩气至35mbar，然后进行喷枪点火，再抽真空至0.5mbar。以粒径20μm的球形ti粉末为喷涂粉末注入等离子喷枪中，与此同时往喷枪中注入o2，通过ti与o2原位反应形成纳米tio2晶粒，纳米tio2晶粒随高速等离子体焰流沉积在基体表面形成纳米tio2光催化涂层。
其中等离子喷涂-物理气相沉积参数为：喷涂功率为140kw，等离子体气体ar流量范围为30slpm，he流量范围为67slpm，o2流量范围为30slpm，送粉率为16g/min，喷涂距离为980mm，基体温度控制在600℃。
所制备的纳米二氧化钛光催化涂层与基体结合强度为55mpa，涂层中晶粒尺寸范围为30-90nm，涂层的光催化效率为13％。
实施例6
以316不锈钢金属材料为基体依次用汽油和酒精进行超声波除污清洗5min。然后把基体置于等离子喷涂-物理沉积设备中，首先将真空罐抽真空至0.5mbar，再回填氩气至35mbar，然后进行喷枪点火，再抽真空至0.5mbar。以粒径1μm的球形ti粉末为喷涂粉末注入等离子喷枪中，与此同时往喷枪中注入o2，通过ti与o2原位反应形成纳米tio2晶粒，纳米tio2晶粒随高速等离子体焰流沉积在基体表面形成纳米tio2光催化涂层。
其中等离子喷涂-物理气相沉积参数为：喷涂功率为160kw，等离子体气体ar流量范围为40slpm，he流量范围为70slpm，o2流量范围为35slpm，送粉率为18g/min，喷涂距离为1100mm，基体温度控制在600℃。
所制备的纳米二氧化钛光催化涂层与基体结合强度为57mpa，涂层中晶粒尺寸范围为20-100nm，涂层的光催化效率为13％。
实施例7
本实施例与实施例4的区别在于：
以316不锈钢金属材料为基体依次用煤油和甲醇进行超声波除污清洗8min。然后把基体置于等离子喷涂-物理沉积设备中，首先将真空罐抽真空至0.45mbar，再回填氩气至32mbar，然后进行喷枪点火，再抽真空至0.45mbar。
实施例8
本实施例与实施例4的区别在于：
以316不锈钢金属材料为基体依次用煤油和甲醇进行超声波除污清洗6.5min。然后把基体置于等离子喷涂-物理沉积设备中，首先将真空罐抽真空至0.55mbar，再回填氩气至38mbar，然后进行喷枪点火，再抽真空至0.55mbar。
实施例9
本实施例提供一种上述实施例1-8任一实施例制备所得的纳米二氧化钛催化涂层的应用，用其制备环保涂料，以除去污染物nox。
实施例10
本实施例提供一种上述实施例1-8任一实施例制备所得的纳米二氧化钛催化涂层的应用，将其用于处理城市生活垃圾。
实施例11
本实施例提供一种上述实施例1-8任一实施例制备所得的纳米二氧化钛催化涂层的应用，将其用于光催化降解金属离子。
实施例12
本实施例提供一种上述实施例1-8任一实施例制备所得的纳米二氧化钛催化涂层的应用，将其用于医院手术室的手术台以抗菌。
试验例
重复实施上述实施例1-8，得到足够多的纳米二氧化钛催化涂层。
以实施例4为例，分别对其进行x射线照射、扫描电镜以及透射电镜测试，其结果分别如图1至图3所示。
由图1可以看出，实施例4制备所得的纳米二氧化钛催化涂层的涂层晶相主要为tio2。图2显示纳米二氧化钛催化涂层较为致密，且与基体结合致密。图3显示纳米二氧化钛催化涂层为纳米晶粒紧密堆积而成。
此外，对实施例1-3以及实施例5-8制备而得的纳米二氧化钛催化涂层进行x射线照射、扫描电镜以及透射电镜测试，其结果均同实施例4的结果一致。
综上所述，本发明实施例提供的纳米二氧化钛催化涂层的制备方法简单，可一步法制备纳米二氧化钛光催化涂层，效率高、成本低且能工业化生产。制备而得的纳米二氧化钛催化涂层中二氧化钛晶粒为纳米尺寸，涂层与基体结合强度高，能保证涂层具有良好稳定的光催化能力。将其用于包括环境污染以及抗菌除臭处理方面，能够催化降解有机和无机污染物以及抗菌除臭。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。