纳米二氧化钛（TiO2）是一种常见的光催化剂，由于其具有光催化活性高、稳定性好、无毒、成本低等优点，在污水处理、抗菌、塑料抗菌除臭等领域有广泛的应用。

在污水处理方面，纳米二氧化钛可以分解、降解高难度有机物，将日常生活有害物质如防腐剂、除草剂、洗涤剂等转化为无毒的小分子产物，如CO2、H2O和HCl等。
在抗菌方面，纳米二氧化钛可以抑制和杀灭癌细胞、真菌、藻类、病毒和细菌等。其原理是纳米二氧化钛在催化过程中吸收紫外光后，价带上的电子被激发跃迁到导带上，同时在价带上产生空穴，形成电子-空穴对。这些电子和空穴在电场的作用下分离并迁移到二氧化钛的表面。在表面，电子具有还原性，空穴具有氧化性，它们与表面吸附的氧气分子、水分子和羟基发生反应，生成具有强氧化性的羟基自由基（·OH）。羟基自由基能够与有机物发生氧化还原反应，将其分解为无害的二氧化碳和水。

此外，在塑料抗菌除臭方面，纳米二氧化钛也有广泛应用。例如，厨房用品、食品包装袋等塑料制品容易滋生细菌，纳米二氧化钛可以起到抗菌杀毒的作用。

总的来说，纳米二氧化钛是一种非常有潜力的光催化材料，它不仅具有强氧化能力、无二次污染、催化活性高等优点，而且还可以进行生物降解以及降解完全。

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