納米TiO-,2-網(wǎng)膜固定技術(shù)及光催化應(yīng)用研究.pdf

1、TiO2作為一種性能優(yōu)異的光催化材料，可將許多化學(xué)法、生物法難降解的有機(jī)污染物降解為CO2、H2O等無機(jī)小分子物質(zhì)。TiO2具有成本低廉，化學(xué)穩(wěn)定性好、光催化活性高等特性，因而在空氣凈化、廢水處理、抗菌以及自清潔等方面有廣泛的應(yīng)用前景。 近年來，TiO2光催化氧化技術(shù)應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域已成為國際上的研究熱點之一。傳統(tǒng)光催化反應(yīng)是在懸浮體系下進(jìn)行的，粉體TiO2光催化劑存在易凝聚、易失活、難以分離回收并產(chǎn)生二次污染等問題，于是很多學(xué)者

2、研究將納米TiO2固定到某種載體上。研究一種不團(tuán)聚、易修復(fù)、可循環(huán)使用、光催化活性高的TiO2光催化劑制備技術(shù)是本文的主要目的。研究內(nèi)容包括： 1.以鈦酸丁酯為前驅(qū)體，無水乙醇為溶劑，二乙醇胺和乙酰丙酮為抑制劑，重點考察了影響溶膠-凝膠過程的影響因素，并對TiO2膠凝過程機(jī)理進(jìn)行了基本的探討。結(jié)果表明：TiO2溶膠體系中各原料配比的改變會對溶膠的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響。最終確定TiO2溶膠體系的各組分的物質(zhì)量配比是Ti(OC4H9

3、)4:H2O:C2H5OH:NH(C2H4OH)2:AcAc:1:5:25:1:0.3，該條件下制備的TiO2溶膠能在較長時間內(nèi)穩(wěn)定存放。 2.選用不銹鋼金屬絲網(wǎng)為載體，采用溶膠—凝膠法和浸漬提拉法研究制備金屬網(wǎng)負(fù)載納米TiO2光催化薄膜。采用X射線衍射分析(XRD)、紅外光譜分析(IR)等現(xiàn)代測試技術(shù)，研究了所制備納米TiO2薄膜的晶型、晶粒尺寸和表面形貌。以偶氮染料為降解對象，詳細(xì)考察了負(fù)載TiO2薄膜的焙燒溫度及涂膜次數(shù)、

4、偶氮染料初始濃度、溶液pH值、不同光源等因素對光催化降解偶氮染料的影響。結(jié)果表明：涂膜五次，600℃～700℃焙燒2h得到的負(fù)載TiO2薄膜具有優(yōu)異的光催化性能。當(dāng)偶氮染料初始濃度為27mg/L時，光降解3h，偶氮染料的脫色率達(dá)到99.07％。 3.通過金屬離子摻雜的方法對負(fù)載納米TiO2薄膜進(jìn)行改性，提高其光催化活性。結(jié)果表明：Ag+和Zn2+的摻雜能明顯提高TiO2薄膜的光催化活性，并且摻雜Ag+比摻雜Zn2+的活性要高，A