近年來,二氧化鈦(TiO2)作為光催化材料應用于消除環境污染的研究日益活躍。TiO2具有優良的光學性質和介電性質,具有光催化、光分解水、光電轉化、殺菌等功能。TiO2作為一種透明介質材料,具有較高的折射率和介電常數,良好的機械性能和化學穩定性。最近人們發現TiO2涂層表面在小于380nm紫外光的照射下由于光催化作用產生殺菌、防霧和自潔的效應。實驗證明TiO2在空氣中,尤其是在紫外光的照射下能夠分解出自由電子和帶正電的空穴[H+]并形成電子空穴對。吸附在二氧化鈦表面的氧分子俘獲電子形成過氧離子,空穴與薄膜表面吸附的水分子反應形成[-OH-]自由基。反應生成的過氧離子有很強的化學活性,特別是原子氧能夠與多數有機物反應,使有機物分解為二氧化碳、水和其它無機物。

　因此,可以利用在光催化作用下具有非常強氧化能力的二氧化鈦薄膜直接氧化破壞細胞,使其分解,生成水和二氧化碳,從而在最短的時間內殺死細菌,消除惡臭和油污。二氧化鈦薄膜表面的防霧和自潔功能與其在光照射下的親水性有關。當二氧化鈦薄膜表面有水分子時,空穴與水分子生成的[-OH-]自由基與極性水分子的相互作用極強,這樣使空穴處形成了親水區域。也就是說在紫外光的照射下,水在二氧化鈦薄膜表面的物理吸附轉變成了化學吸附,宏觀上表現為水在二氧化鈦薄膜表面的接觸角變小。水在二氧化鈦薄膜表面的接觸角小于15度時具有高的流動性;小于10度時具有自清潔作用;小于7度時具有防霧功能。通常二氧化鈦薄膜的制備是采用溶膠-凝膠方法在基體表面作涂層,利用真空陰極電弧源鍍制二氧化鈦薄膜是一種新的探索。