TiO2基光催化材料凈化室內(nèi)空氣中苯和甲苯的性能.pdf

1、室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染日益受到公眾關(guān)注。TiO2光催化是常用的室內(nèi)VOCs凈化技術(shù)之一，由于TiO2光生電子和空穴復(fù)合幾率較大，且光催化過程易受室內(nèi)高濕度環(huán)境影響，導(dǎo)致室內(nèi)VOCs光催化效率不高，制約其大規(guī)模推廣應(yīng)用。為此，本文通過TiO2晶體結(jié)構(gòu)優(yōu)化、表面修飾等方式，降低光生電子和空穴復(fù)合幾率，設(shè)計并合成高活性的TiO2催化材料;探討利用疏水性碳納米管(CNTs)負(fù)載，增強(qiáng)TiO2抗?jié)衲芰?開發(fā)玻璃纖維負(fù)載TiO2的室

2、內(nèi)VOCs凈化功能組件，試圖解決粉體催化材料難以直接實際應(yīng)用的問題。論文取得以下主要結(jié)論:
　　(1)研發(fā)了以鈦酸納米管為前驅(qū)體的銳鈦礦/板鈦礦/金紅石混晶納米TiO2。發(fā)現(xiàn)三相混晶的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)能促進(jìn)光生電子的相轉(zhuǎn)移，降低光生電子和空穴復(fù)合幾率。當(dāng)三相比例接近1∶1∶1時，TiO2混晶的光催化活性最高，對氣相甲苯和苯(濃度均為1ppm)去除率分別為91.6％和80.1％，是P25的2.1和2.0倍。
　　(2)研發(fā)了以氫氟酸

3、為助劑的高活性(001)面暴露銳鈦礦TiO2。隨著氫氟酸用量增大，(001)面暴露比例由＜6％持續(xù)增加至85％。比較堿洗和煅燒等去氟處理對(001)面暴露銳鈦礦TiO2結(jié)構(gòu)和性能的影響，探明了其光催化活性由表面修飾氟和(001)面暴露共同決定，對氣相苯和甲苯的最大去除率分別為84.8％和93.5％。
　　(3)發(fā)現(xiàn)CNTs負(fù)載TiO2能在高濕度條件下降低水分子和苯的競爭吸附，進(jìn)而提高苯的吸附量及光催化效率。80％濕度時，由三相混晶