納米二氧化鈦在環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、納米TiO2的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，且成本低、無(wú)毒，是最有應(yīng)用潛力的一種半導(dǎo)體光催化劑。納米TiO2以其優(yōu)異的光催化性能，在廢水處理、空氣凈化、抗菌等環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，有著廣泛的發(fā)展前景。納米TiO2在應(yīng)用過(guò)程中存在不少的問(wèn)題亟待解決，比如，催化劑的分散、催化活性以及固定化技術(shù)等都成為光催化技術(shù)實(shí)用化的主要制約因素。因此，提高納米TiO2的分散性能、催化活性和研究高效的負(fù)載技術(shù)都已成為目前研究的主要方向。 本論文的研究工

2、作主要針對(duì)上述三個(gè)問(wèn)題展開(kāi)，首先通過(guò)采用直接沉淀法制備了納米級(jí)銳鈦礦型TiO2和鉛鋅礦型ZnO粉體，通過(guò)對(duì)超聲分散作用和pH值對(duì)粉體分散情況影響的探索后發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間的超聲振蕩對(duì)納米粉體一水體系的分散狀況有決定性影響，分散體系的pH值對(duì)納米粒子的分散穩(wěn)定性能起主要作用。在pH=9.5左右，經(jīng)過(guò)48小時(shí)的超聲振蕩，可使納米TiO2-ZnO復(fù)合分散液達(dá)到最佳的分散及穩(wěn)定效果，該體系對(duì)甲醛的降解率可達(dá)97％以上，且重復(fù)使用性能極好。 然

3、后，將制得的納米TiO2復(fù)合分散液應(yīng)用于降解經(jīng)甲醛浸泡處理過(guò)的織物，模擬降解實(shí)際織物中殘留的甲醛。工藝條件實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，催化劑用量增多，甲醛的降解效果也有所提高；最佳光照反應(yīng)時(shí)間為5～6小時(shí)，既可以保證得到較高的甲醛降解率使織物中的甲醛含量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，又不會(huì)由于光照時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起織物老化；堿性條件下織物甲醛的降解率較高，是由于加速生成的·OH使得光催化反應(yīng)正向移動(dòng)；噴涂方式負(fù)載對(duì)納米催化劑的降解效果優(yōu)于浸漬方式；紫外光比近紫外光更易

4、于被納米催化劑吸收，且催化效率相對(duì)較高；隨著光強(qiáng)的增大，納米催化劑的催化速率增加，但過(guò)大的光強(qiáng)易于使得織物老化。將該研究工作拓展到采用納米TiO2復(fù)合分散液對(duì)實(shí)際的免燙整理液和免燙整理織物中的殘留甲醛進(jìn)行研究，從實(shí)驗(yàn)中證實(shí)了由于免燙整理的樹(shù)脂的不穩(wěn)定性，光催化氧化法降解免燙整理液和免燙整理織物中殘留甲醛的方法是不可行的，這將為以后這方面的研究工作者提供有益的經(jīng)驗(yàn)和借鑒。 最后，選用耐氧化性和粘結(jié)能力很強(qiáng)的硅溶膠作為粘結(jié)劑，聚乙烯