随着人们生活水平的不断提高，特别是近几年房地产业、汽车工业的加速发展，一种新的污染形式----室内环境污染已经开始严重困扰人们的日常生活。我国政府也及时加大了相关法律法规的制定，2002年7月，国家有关部门首次颁布《室内装饰装修材料10项有害物质限量》、《民用建筑工程室内环境污染规范》两项强制性国标。2003年1月，我国第一部《室内环境质量合同》系列范本正式出台。据WHO有关送料表明，每年死于因室内环境污染的人数达到280万，中国室内装饰协会环境监测中心透露，每年由室内空气污染引起的死亡人数已达11.1万人。
据报道，室内空气中存在300多种污染物，有约68％人体疾病与室内污染有关。英国的“环境变化问题”研究报告公布了一个令人震惊的结论：环境污染，特别是室内污染使人类，尤其是儿童的智力大大降低！专家普遍认为，在经历了煤烟污染和光化学烟雾污染后，人类正在经历以室内空气污染为主要内容的第三次污染。
传统的室内空气污染治理方法
1、物理吸附法
物理吸附法包括活性碳、高效空气粒子过滤（HEPA）等方式，只能暂时吸附少量的污染物颗粒，当温度、湿度、风速升高到一定程度时，所吸附的污染物颗粒就有可能游离出来，重新进入空气中。另外，吸附达到饱和状态就不再具有吸附能力，就须更换过滤材料，如不进行及时更换，其吸附的有害物质、细菌病毒等将随时有释放出来的危险。
2、臭氧净化法
一般来说，臭氧浓度达到0.1ppm以上，臭氧就会有杀菌、除异味的作用。但当超过0.15ppm后，臭氧本身就会发出浓烈的恶臭，并且使用环境的温度不能超过30℃，否则可能成为致癌物质。苛刻的使用条件限制了其在日常生活中的普及使用。
3、静电除尘法
利用电极的同性相吸、异性相斥的原理吸附空气中的污染物，但存在吸附不彻底、不全面的问题。另外，从实际使用的角度看，须定期清洁电极板。同时静电除尘法只对尘埃有效，对污染物，特别是有害气体、细菌病毒等毫无效果。
4、负氧离子净化法
负氧离子是一种带负电荷的空气游离离子，可以改善肺功能，给人一种相对清新的感觉，但其寿命很短，并且污浊空气会进一步降低其浓度。因此，负氧离子在空气中转瞬即逝，其净化功效有限。
5、消毒剂净化法
在使用过程中，对消毒剂用量的控制对大多数人来说是很难把握的。使用时量不足会影响消毒效果；如使用过量，单位面积中消毒剂浓度过高，会严重刺激人的呼吸系统和神经系统，对身体素质较弱的老人、儿童危害更加明显。有的消毒剂操作要求难度大，如二氧化氯，在使用前进行活化处理时，当局部空气中该气体浓度大于8％就会引起爆燃，因此只有专业人员或在专业人员指导下方可使用。同时，大多数消毒剂在使用过程中不可避免地会产生二次污染问题，对周围环境造成破坏。
目前，我国主要使用各种氯制剂和过氧乙酸进行消毒，氯制剂在水的环境下会分解成次氯酸，在杀菌的同时也易与其它有机物的碳源发生卤代反应，生成三氯甲烷、四氯化碳等难以被环境降解的致癌物质，这些物质会长期存在，造成严重的环境污染。而过氧乙酸本身不稳定，也会造成消毒剂的无效使用。
光触媒的净化机理
光触媒（Photocatalyst）也称为光催化剂，是一类具有半导体材料特性的物质，具有降低物质的活化能，从而加快反应速度及改变化学反应进程的特性，但其本身却不因反应而产生变化或破坏其本身结构。光触媒顾名思义是吸收光线中特定波段（根据现今的技术水平，波长在800nm以下光线都可能激活光触媒）的光线的能量作为化学反应能量的来源。用光触媒作为催化剂，可以加速空气中有害物质的分解，使周围的粒子（如H2O、O2、OH）等 受激发生成强氧化性的自由基（free radicals）图一以分解甲醇为例说明光触媒的净化机理，氢氧自由基的电负性为2.80，几乎可以分解所有对人体及环境有害的有机物质和部分无机物质，使有害物质（甲醛、苯、刺激性气体）迅速发生氧化分解，生成稳定且无害的物质；同时它超强的氧化能力，可以破坏分解病毒细胞的细胞膜，使细胞质流失死亡，凝固病毒的蛋白质，抑制病毒的活性，并捕捉、杀除空气中的浮游细菌并分解其死体。
以较为成熟的二氧化钛光触媒为例，其分解进程如下：锐钛型纳米二氧化钛：采用气相共沉法、溶胶凝胶法等方法制造，锐钛型二氧化钛粒子的空穴有很强的得电子能力，能够使有机物质氧化分解为二氧化碳和水，而有机物初始含有的卤、硫、磷和氮原子也被分别转化为卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐等无机盐，从而消除了原有的危害性。可广泛用于空气净化、污水处理、抗菌陶瓷和工业催化等领域。
纳米锐钛型二氧化钛吸收紫外线后，二氧化钛内部生成电子和空穴。扩散到表面的电子与空穴能参与光触媒反应。因此若能在表面获得较多的电子与空穴，就能进一步提高反应的效率。
TiO2 + UV→ e- + h+
形成的空穴，有很强的氧化能力，与在二氧化钛水分子发生氧化反应后，生成羟基原子团。
h+ + H2O → O H + H+
羟基有很高的氧化能力，能与有机化合物起氧化反应。
COOH + OH → C2O + H2O
以上反应过程为有机化合物中间体的原子团与氧气分子反应生成原子团连锁反应，氧气被消耗，有机化合物被分解，变成二氧化碳和水。
另一方面，电子由与附在氧气发生还原反应后，生成氧负离子。
e- + O2 → O2-
氧负离子附于氧化反应的中间体形成氧化物，导致细菌、臭气生成的物质为有机物。有机物一般比水容易氧化，当有机物的浓度变高时，空穴在有机物的氧化反应中被使用的机会就更高，相反空穴与电子这对共生物结合的几率却减少。像这样，在空穴被充分利用的条件下，还原过程中，电子容易移向氧分子，从而促进光触媒的效率。
要成为光触媒材料的条件，先是物质本身须具有半导体的特性，且其相应的价电带（Valence band）和导电带（Conductive band）的能量距（Bandgap）要适当，在光的照射下，电子可被激发由价电带跃迁至导电带，所产生的电子位能足以提供水的电解。
以技术较成熟的二氧化钛光触媒为例，二氧化钛激发所需的能量为3.2eV，相对所需光能的波长相当于380nm，常见的半导体光触媒如TiO2 、SnO2、ZnO及CdS，其中TiO2因具有较强的氧化还原能力、较高的化学稳定性及无毒的特性，常被用来作为光触媒的材料。也是现今较成熟的光触媒材料。但二氧化钛的应用又受结晶相结构的影响，一般二氧化钛N型半导体，其在分子的结构中属闪锌晶格，其中钛原子具有22个电子，利用外围3d轨域的4个价电子与氧原子形成共价键（convalent bond）。光触媒二氧化钛是微粒状的物质，粒子的颗粒愈小时，其表面积愈大，能吸收的光能越多，效果也越好。
通过二氧化钛需要在纳米级，才能有足够的表面积使其进行光触媒反应。但颗粒越小所需要的生产成本越高，现在有些从业者为了降低成本采用微米级的光触媒，虽然价格便宜，但是效果有限。从实用商品的角度而言，二氧化钛的固定是另一个关键点。固定化的过程则须考虑光触媒反应活性及耐久性两大问题，用有机物作为固定材料时，有机物本身有被分解的问题；用无机物作为固定材料时，光触媒表面无机物覆盖，不能发挥功效。因此需要在反应活性与耐久之间找到一个比较好的平衡点。
光触媒市场介绍
前面对光触媒的技术进行了简单的探讨，光触媒的实质就是利用光的能量激化空气中的相光粒子，产生强氧化性的自由基来加速有害物质的分、降解，达到净化空气的良好效果。因此光触媒作为一种新型的特性材料，其应用范围相当广泛，可与许多传统行业结合，增加产品的功能、提升产品的档次、解决产品的传统缺陷等。在国外，光触媒的应用领域已经非常广泛，如添加在化妆品中提高产品的防晒指数；添加到布料、皮毛中使其具有自洁防静电等功能。具体到光触媒液体在空气净化方面的应用，由于其只需喷涂在物体表面即可，而且其本身对物质表面性质没有特殊要求，因此光触媒液体可喷涂于建筑物的墙面、家具用品表面、汽车室内表面等。
作为一个新兴的行业，光触媒在消费者中还没有形成普遍的认知度。各相关公司针对相应的公共部门，如医院、学校、办公区域等进行宣传，取得了良好效果，另外在一些高级公寓、别墅也取得了积极反应。
在国内市场上，光触媒品牌众多，但归纳起来可分为两种形式。
其一，代理国外的相关光触媒产品，以一些渠道丰富的科贸公司为主，但因其本身缺乏技术支持，无法跟上光触媒行业的发展步伐，一般与国外光触媒领先的国家如日本、德国等相比有一代左右的差距。
其二，国内众多的科研单位、科技公司由于技术水平，生产工艺的欠缺，产品质量不稳定，无法进行批量生产。
另外，光触媒产品从技术含量到实用效果可大致分为三类：
一代为光触媒粉体，直接加入乳胶漆中涂抹于墙面，由于乳胶漆的特性使得光触媒无法发挥其功能；
二代为乳白色或斗透明液体，其溶剂为酒精与水的混合物，可直接喷涂于墙面；
三代为透明液体，其溶剂绝大部分为水，无色无味，可喷涂于各种无机质和有机质物体表面。
第一代光触媒产品由于效率低下已无市场可言，第二代因只能喷涂于墙面，使用面比较狭窄，第三代在使用上已无问题，但国内由于设备、工艺等问题，还无法解决中试，大试难关，因此完全需要进口，由于国外技术保护及国内经济水平的限制，价格相对来说比较昂贵，不利于市场的发育。
另外，国内因市场监管的欠缺，商家出于利益考虑，竟相打出纳米光触媒品牌，使得纳米光触媒产业鱼龙混杂，消费者已经产生一种“只要是纳米产品就不成熟”的心态，这非常不利于纳米技术的发展。因此需要相关单位以诚信为本，依靠技术进步来带动市场的成熟。
结束语
相对传统的空气净化手段，光触媒用于空气净化做到了全面、彻底、经济、安全、高效的绿色环保要求。其利用氢氧自由基超强的氧化能力可以分解有害气体如甲醛、苯、氨气、挥发性有机物总量（TVOC）等；降解刺激性气体如烟臭、动物臭等；有效杀死细菌病毒并分解其死体；具有防污、防雾等自洁功效。
