二氧化鈦在民生與工業上有十分廣泛的用途，其中最有趣的則屬光致半導體(photo-induced semiconductors) 的性質，包括了光觸媒(photocatalysis)與超親水性(super-hydrohilicity)。光觸媒的比表面積愈大、所吸收光的光譜範圍愈寬及光致效應電子和電洞分離愈久，其光觸媒效應愈顯著。二氧化鈦已被公認是最佳的光觸媒，但其吸收太陽光的能力不佳，僅吸收佔太陽光中不到百分之五的紫外線，因此研發具可見光光效應之新材料及新結構之光觸媒及其機制變得十分熱絡。我們目前正進行的研究著重在奈米結構之可見光光觸媒材料的合成、分析、應用、成長機制、光觸媒行為和機制。
我們實驗室過去製備純二氧化鈦光觸媒的研究發現，具銳鈦礦(anatase)結構的二氧化鈦其光觸媒活性較佳，且隨結晶愈好活性愈高，如圖一與圖二所示(註1)。
 |
 |
|
| 圖一：利用電子束蒸鍍系統在不同氧分壓下製備的二氧化鈦薄膜之XRD圖。A, B, C, D, E之氧分壓分別為0, 0.05, 0.1, 0.15和0.2 mTorr。 | 圖二：二氧化鈦薄膜在紫外光照射下，水接觸角隨照射時間的變化圖。圖中(a)(b)(c)分別為照射時間0, 5, 和15分鐘所攝。 |
註1：Surface Science 548 (2004) 75.