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Le dioxyde de titane est utilisé dans des applications très variées,
également dans le corps humain (croissance des os, prothèses dentaires) :
il n’est pas rejeté par le corps et n’est pas toxique. Le TiO2  pur se
présente sous forme de cristaux : rutile, anatase et brookite.
Le premier est surtout employé comme pigment blanc, tandis que le
deuxième a des caractéristiques photocatalytiques. Le troisième n’a
jusqu’à présent que peu d’applications. L’anatase est une forme
instable, qui se transforme très lentement en rutile à température
ambiante. A de plus hautes températures (> 500 °C) cette conversion
se produit beaucoup plus rapidement.

Ces dix dernières années, le mécanisme de la photocatalyse hétérogène
par le biais de TiO2 a été étudié dans toutes sortes de domaines.                   
En exposant ce catalyseur et semi-conducteur à lalumière (du soleil ou  de l'éclairage artificiel) comportant un composant UV (longueur d’onde < 387 nm),
une activation a lieu.
Cette énergie peut à son tour enclencher d’autres processus,
tels que des réactions redox et des transformations moléculaires, avec des
matières présentes dans l’atmosphère environnante.
La réaction photocatalytique a lieu à la surface du matériau et se déroule en
plusieurs phases.
Par l’action de la lumière du soleil sur le semi-conducteur (TiO2) se forment des
paires électron-trou. Ces électrons-trous peuvent ou bien se recombiner, ou bien rester séparés par l’adsorption d’autres matières à la surface (polluants).
Des réactions d’oxydation et de réduction peuvent ensuite se produire entre
les électrons capturés et les polluants adsorbés.
Les produits formés peuvent être évacués par les eaux de pluie et/ou passer dans l’atmosphère.
La surface est ainsi efficacement nettoyée, on parle de surfaces autonettoyantes.
Le TiO2 même ne participe pas à la réaction et ne se décompose donc pas.

Tant qu’il est en contact avec la lumière et les polluants, il reste stable et efficace.
La photocatalyse hétérogène utilisant du TiO2comme photocatalyseur minéralise un très large éventail de composés organiques (alcanes, alcènes, alcools, pesticides, etc.).
Il est également possible de réduire ou d’oxyder plusieurs autres produits
(NOX, bactéries, virus, pollens, acariens, etc.).

La vitesse à laquelle ces réactions ont lieu dépend de l’intensité de la lumière, de la quantité de TiO2 en surface et de la durée du contact entre le TiO2* et les matières présentes dans l’air.

 *TIO2 est le symbôle chimique du dioxyde de titane

APPLICATIONS :
De ce fait, la minéralisation de la majorité des composés organiques en phase fluide ou
liquide est alors possible ce qui laisse entrevoir un large champ d’applications.

La photocatalyse peut être utilisée dans le domaine de la purification de l’eau, de l’air et
de la désodorisation, mais aussi comme agent antibactérien.
La photocatalyse peut trouver
une autre application dans le domaine médical pour lutter contre les cellules infectées.
Dans l’industrie, le principe de la photocatalyse est employé pour l’utilisation de vitrages
autonettoyants et des revêtements PHOTOCAL ; Toutefois cette application est associée à
une seconde propriété du semi-conducteur irradié : la superhydrophilie.

Les surfaces traitées avec PHOTOCAL acquièrent des propriétés superhydrophiles qui font que les gouttes d’eau entrant à leur contact s’étalent comme un voile au lieu de former des « coulures ».
En s'étalant, ce voile d'eau passe sous les salissures et les décollent. Par gravité c’est à dire par son poids, le film d’eau ainsi formé, glisse sur ces surfaces entraînant avec lui l’ensemble des polluants oxydés et réduits par la réaction photocatalytique et laissant ainsi les bâtiments, constructions et matériaux traités parfaitement propres. 

A l’intérieur des bâtiments où l’action des pluies est
inexistante, un simple chiffon ou éponge humidifiée
uniquement à l’eau et sans additif détergent, suffit
à éliminer les polluants et salissures

Santé publique : une grande avancée dans la lutte contre les maladies nosocomiales ou la légionellose [photocatalyse dioxyde de titane (Tio2)]

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