当受紫外光（或阳光）照射下，当二氧化钛遇水时，会在其表面产生亲水性的羟基自由基(•OH)，TiO2薄膜与水的接触角会迅速变小，最后达到或接近零度，即在 TiO2涂膜表面形成一层水膜，TiO2呈现超亲水性能(接触角小于 5 度)。而生成的羟基自由基(•OH)具有极强的氧化性，可以将有机物、氮氧化物 NOx、二氧化硫 SO2及汽车尾气强力分解成无害的 CO2、H2O 等无机小分子。

纳琦环保公司从 10 年前就参与了 TOTO 开发的光催化事业中，并且在纳米光催化剂技术事业上努力开拓。我公司长期致力于隔热节能、防静电、超亲水、建筑物防污自洁、消臭、抗菌、防霉、室内空气治理的新型复合光催化剂的开发。我们引进 TOTO 研制的车身隔热薄膜以及建筑物、车身超亲水自洁防污涂膜的技术。我公司还从日本、美国进口低压喷枪、喷涂罐 3500 套，用于光催化剂的喷涂。

采用纳琦光催化环保技术，在建筑物外壁基材表面喷植后，形成一层纳米薄膜，在自然光的照射下产生分解性能、亲水性能和防静电性能，能将大气中的吸附在外壁上的有机物、氮氧化物 NOx、二氧化硫 SO2及汽车尾气强力分解成无害的 CO2、H2O、NO3-、SO42-等无机小分子，从而达到建筑物防污自洁、净化大气、有效抑制 PM10、PM2.5生成和减少酸雨等效果。在雨水的冲刷下能够自动清洁底材，能使建筑物永久保持崭新状态，光催化技术极大地节省了清洁费用、净化大气污染。由于光触媒 TiO2 涂膜的高亲水性具有防污功能、防静电、防止沙尘附着、防酸雨剂紫外线造成的外壁涂料劣变、保持自身清洁的性能。

但是，在中国，沙尘、煤炭燃烧排放的粉尘（炭灰）和汽车尾气约占总的烟尘排放的 80%。而这些沙尘大多为稳定的无机物很难被分解，煤炭燃烧排放的粉尘对紫外线也有一定的耐受性，也不容易被光催化剂分解。因此，对中国建筑物外墙的主要污染物——沙尘和炭灰，光催化剂几乎没有分解效果。并且，光催化剂无法分解的沙尘和炭灰附着后，与花粉及油污覆盖表面光催化剂表面，使光催化剂无法发挥效果。因此对于酸性雨和盐害等较多的污染，需要高耐化学品性高硬度涂膜。普通的单结晶 TiO2 光催化剂不能解决以上问题，因此防静电、超亲水、强硬度和耐化学品性涂膜的开发是最适应市场和环境需求的。

2004年6月16日举行的北京市国家大剧场的钛屋顶自洁研讨会上、聚集了以中国政府官员为主的中科院、北京大学、清华大学、以及其他有名大学的专家、学者和德国、法国、韩国的代表、日方代表出席了该次研讨会。

目前的课题是自从研讨会开始 2 年以来、德国、日本的东陶(TOTO)、石原产业公司的光催化剂作为试验品暴露在室外进行试验，其效果几乎为零。本公司对于中国代表所期望的以光催化剂为主的涂布效果，进行了关于光催化剂在中国的外壁、外窗的防污上效果有限性的报告而受到关注。

本公司开发了在中国最具效果的新型复合TiO2防污自洁光催化剂，并强调以下几点：

①在中国，作为最具市场潜力的防污效果、最优先考虑不附着炭灰、尾气、烟尘和沙尘的防静电效果。这些污染是由于太阳热和风的摩擦使外壁表面带电、以使花粉、煤烟等油粘附在一起使污染更严重。因此，最好的解决方法是为了提高防静电性能使用 SnO2或 ATO，利用 SnO2或 ATO 的导电性能，成功研制出了 10-8Ω•cm 的防静电光催化剂。

此光催化剂是通过试验了数种用于国内高速公路隧道内的瓷砖，防止汽车尾气等污染而开发研制出的。由于在隧道内、光线黯淡、尾排的污染严重，开发了使用 SnO2或 ATO的防静电、全无机涂膜。

此光催化剂，在中科院理化所的环境试验室中做试验、试验表明确实比普通的单结晶 TiO2光催化剂涂膜效果远远要好，并实证了此新型复合光催化剂确实易使烟尘污染物脱落。

②其次，备受关注的是作为外壁的防污效果、耐受酸雨腐蚀的无机硬膜效果和阳光下的超亲水性。

TOTO（株）把氧化钛光催化剂超亲水自洁涂剂商品化。和上述的问题一样，普通光催化剂并不能解决炭灰以及沙尘的污染。光催化剂的超亲水性在中国建筑外壁上无法达到预期的防污效果。这就是问题关键所在，在中国如果坚持使用普通的单结晶 TiO2 光催化剂，就不能解决建筑物外壁防污自洁和大气污染防治的根本问题。

对此，首先，我公司研发出新型复合 TiO2 防污自洁光催化剂，利用其防静电性能极力抑制静电吸附难分解烟尘污染物的特点。其次，利用中科PTA密着粘贴剂在外壁基材表面制造 20~50 纳米左右的凹凸硬膜；然后再在此硬膜喷植负载我公司研发的新型复合 TiO2 防污自洁光催化剂；再次，复合的光催化剂分解效率和性能更高，耐久耐候性也更好。因此，只要有阳光和雨水，此复合光催化剂就能在基材表面牢固附着并能起到使污染物分解和脱落的效果。而且，通过添加其他成分如 SnO2、银离子等就可以使涂膜具有很强的防静电、抗菌性和防藻性，得到更高防污自洁效果。

③中国及东南亚多酸雨而引起外壁基材劣化等，为了解决此问题，我们开发了抗氧化、防静电的 PTA 新型复合 TiO2防污自洁光催化剂。水泥、砖、石材等外壁材由于多孔质，易粘附污染物。对此配合无机透明涂料、PTA基础剂、把防静电新型复合 TiO2 防污自洁光催化剂涂膜作为最表面涂层。这种涂剂对于水泥墙的外壁则发挥附加防水、防污、防酸雨的三重效果。

以上以①②③作为基础的防静电新型复合 TiO2 防污自洁光催化剂涂布可以解决炭灰、沙尘污染严重的中国、东南亚普通光催化剂无效的问题。

本公司的防静电、抗氧化新型复合 TiO2 防污自洁光催化剂无论有机、无机基材无需保、简单喷涂即可发挥效果等特点。解决了在污染严重地区普通光催化剂所无法达到的防污效果。

我公司开发的新型复合TiO2防污自洁光催化剂具有以下特点：

1.超亲水性，水在涂膜表面的接触角 5~30°，半导体材料纳米化 5~10nm，光照下化学反应明显，利用雨水；

2.防静电，复合导电材料可防静电，使沙尘不易附着，涂膜表面电阻 10-8Ω•cm；

3.高分解性，采用纳米级复合 TiO2光催化剂长期有效的分解有机物、NOx 和 SOx等；

4.稳定性，附着牢固稳定，采用耐久耐候性试验，长期暴露于室外高温、雨水环境下，能够长期反复多次有效分解有机物、NOx和 SOx等，耐酸碱不溶于水；

5.透明性，不改变基材表面性质，适用于各种颜色的涂料、石材等；

6.安全性，不含有机有害成分，不造成二次污染，全部为无机成分合成。

在建筑物外壁采用“光催化环保技术”施工约 1000m2，等同于 25 块网球场（约 6600m2）绿地的空气净化效果，等同于去除约 80 台小汽车排放出的 NOx 量（中科院理化所提供技术数据）。

高效新型复合光催化剂技术特点：

①新型复合 TiO2光催化剂粒径在 10 纳米以下——超微粒化技术

在设备和技术方面，我公司与中科院理化所合作，制备性能极高的粒径在 10 纳米以下新型复合 TiO2光催化剂。

②新型复合 TiO2光催化剂不团聚、沉淀——稳定均一分散技术

如果发生团聚，结成 100 纳米、200 纳米的粒子左右将失去透明性，性能也会大幅度下降。

中科院理化所在分散技术方面经验丰富，为我公司提供了高超的分散技术和工艺。

③使新型复合 TiO2 光催化剂最大限度发挥的性能——超薄、附着力强、无机底剂技术。

如果不能将新型复合 TiO2 光催化剂强力牢固附着在基材上，光催化剂将失去其所具有的所有性能。

特别是光催化剂涂膜有无无机牢固附着底剂，其效果将产生很大的变化。无机密着底剂不仅可强力附着在基材上，更重要的是它可以使新型复合 TiO2 光催化剂均一成膜，发挥新型复合 TiO2光催化剂最大功效。

结合以上3大技术才可完成高性能、多功能的型复合 TiO2光催化剂纳米涂膜。我公司与中科院理化所等院校合作，合力开发①、②技术，特别投入精力研究第③项的无机附着力强的底剂。