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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，表面會產生類似光合作用的光催化反應，產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境凈化功能材料，主要因二氧化鈦所產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，光觸媒空氣凈化產品被大量研制、開發，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品中最常用的一種，對它的使用主要是通過在建筑外裝、內裝上噴涂光觸媒劑來達到凈化室內外空氣的目的。光觸媒不僅可以用于室外，也可以在室內借助熒光燈和LED等室內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、醫院、公司的空氣凈化系統，家庭用空氣凈化器，車載空氣凈化器，光觸媒空調等。

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、遮光板等也被陸續使用。