TiO-,2-薄膜光催化劑的制備及光催化降解模擬室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)污染物研究.pdf

1、隨著人們居住條件的日益改善，樓房建筑、室內(nèi)裝修以及日用生活品的使用引起的室內(nèi)污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)污染氣體(VOCs)的危害及其去除已成為研究的熱重點(diǎn)。目前，關(guān)于室內(nèi)污染氣體光催化降解的研究還不多，在空氣處理設(shè)備方面的實(shí)際應(yīng)用研究也很少。室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)污染氣體在二氧化鈦的光催化作用下可以降解成二氧化碳和水，因而用二氧化鈦光催化降解有害氣體，改善日益惡化的室內(nèi)空氣質(zhì)量，不失為一種很好的解決辦法。 本文著眼于室內(nèi)污染現(xiàn)狀

2、，研究了玻璃彈簧負(fù)載TiO<,2>薄膜光催化劑的制備以及改性，設(shè)計(jì)了一種模擬氣體光催化反應(yīng)裝置，并對(duì)模擬污染氣體進(jìn)行了光催化降解研究。 用浸漬-提拉法制備玻璃彈簧負(fù)載型TiO<,2>薄膜催化劑以及摻鈰Ce-TiO<,2>光催化劑和摻銀Ag-TiO<,2>光催化劑，選擇了對(duì)人體健康危害比較嚴(yán)重的幾種室內(nèi)污染氣體：苯、甲醛、丙酮、甲苯和對(duì)二甲苯為目標(biāo)污染物，用自行設(shè)計(jì)的模擬室內(nèi)有機(jī)污染物光催化降解裝置，研究了所制備的光催化劑對(duì)污染氣

3、體的降解效果，并考察了氣體流量、摻雜以及混合對(duì)VOCs最終降解效果的影響。本文做的研究和結(jié)果主要有： (1)本實(shí)驗(yàn)制備的純納米TiO<,2>溶膠-凝膠溶液有良好的穩(wěn)定性能；用此溶膠制備的玻璃彈簧負(fù)載型ZiO<,2>薄膜分布均勻，薄膜透明，無(wú)剝落物。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)所制備的溶膠．凝膠和負(fù)載型TiO<,2>膜光催化劑進(jìn)行DSC-TG、UV-VIS、SEM表征與分析得出，玻璃彈簧負(fù)載TiO<,2>薄膜的最佳燒結(jié)溫度定為510℃，最佳鍍膜層數(shù)

4、為五層。 (2)為了提高TiO<,2>光催化劑的催化性能，進(jìn)行了金屬摻雜改性研究，發(fā)現(xiàn)摻雜Ce-TiO<,2>催化劑與TiO<,2>的最大吸收波長(zhǎng)相比發(fā)生了紅移，而銀的摻雜則使TiO<,2>發(fā)生了微弱的藍(lán)移；通過(guò)降解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，催化劑中摻雜金屬離子能影響催化劑的降解效果，依次為Ce-TiO<,2>>TiO<,2>)Ag-TiO<,2>。 (3)在自制的模擬氣體光催化反應(yīng)裝置中，定性研究了玻璃彈簧負(fù)載TiO<,2>薄膜光催化

5、劑光催化處理苯和甲醛，得到比較好的降解效果。 (4)用制備的Ce-TiO<,2>催化劑和Ag-TiO<,2>催化劑進(jìn)行了光催化降解苯和甲醛實(shí)TiO<,2>薄膜光催化劑的制備及光催化降解模擬室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)污染物研究驗(yàn)研究，并考慮了低流量范圍內(nèi)流量對(duì)降解效率的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：低流量范圍內(nèi)流量對(duì)苯的降解效率影響比對(duì)甲醛的影響明顯；光催化降解過(guò)程中，溫度變化不大，反應(yīng)生成熱很少；由于氣體流量、催化劑對(duì)氣體的吸附以及反應(yīng)生成的水蒸氣的影響