290.具有吸附光催化性能的核殼sio2tio2材料在室內(nèi)空氣凈化中的應用

1、學校代碼：10270中圖分類號學號：122200823中圖分類號：O643碩士學位論文論文題目具有吸附光催化性能的核殼SiO2TiO2材料在室內(nèi)空氣凈化中的應用院系:生命與環(huán)境科學學院生命與環(huán)境科學學院專業(yè):物理化學物理化學研究方向研究方向:催化與動力學催化與動力學姓名:周曉麗周曉麗指導教師指導教師:朱建教授朱建教授完成日期完成日期:2015年3月15日上海師范大學碩士學位論文摘要I摘要尋求一種有效治理室內(nèi)空氣的凈化技術(shù)，開發(fā)環(huán)保型凈化

2、材料，改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，是一項重要而迫切的研究課題。近年來，納米材料光催化氧化技術(shù)作為一種極具發(fā)展?jié)摿Φ膬艋侄?，能夠有效治理氣態(tài)污染物，并已被越來越多的業(yè)內(nèi)人士所肯定。但由于室內(nèi)空氣中揮發(fā)性污染物種類多，濃度低。將光催化氧化技術(shù)直接應用于室內(nèi)空氣中污染物降解不但降解較慢，而且會生成許多有害的中間產(chǎn)物，影響凈化效果。因此光催化氧化技術(shù)并不適于直接應用于室內(nèi)空氣凈化中。介孔二氧化硅不但可吸附室內(nèi)空氣有機揮發(fā)性污染物，亦可作為光催化劑TiO

3、2的良好載體。將光催化技術(shù)與吸附技術(shù)相結(jié)合，二元協(xié)同作用凈化室內(nèi)空氣污染物，將形成一種新型聯(lián)用凈化技術(shù)，對于改善室內(nèi)空氣品質(zhì)具有重要意義。設(shè)計出的吸附光催化材料有多級花狀的SiO2TiO2復合材料。介孔SiO2先將有機污染物吸附到催化劑的表面，TiO2進而發(fā)揮其光降解作用將有毒污染物降解。人們對光催化吸附聯(lián)用結(jié)合方式尚處于探索階段，使得在實際應用過程中難以全面客觀地把握其特性，影響了其性能的進一步提高，也阻礙了合理有效、經(jīng)濟可靠的應用及

4、使用范圍的拓展。因此對其進行全面系統(tǒng)的理論與實驗研究具有很現(xiàn)實的意義。這也正是本文的研究目的所在。本文以介孔SiO2吸附劑為載體制備了具有吸附光催化SiO2@TiO2材料，以氣相甲苯和乙醛為模擬室內(nèi)污染物，通過系列實驗研究了所制備材料的吸附和光催化性能，部分解決了光催化劑難分離，不易回收，吸附能力差和催化活性弱的問題，為光催化技術(shù)在室內(nèi)空氣的治理中的應用積累了數(shù)據(jù)。（1）SiO2@TiO2協(xié)同吸附光催化去除空氣中甲苯污染物的研究由sto

5、bers法制備納米晶SiO2，再通過醇熱法在所制備的SiO2表面生長花狀TiO2納米片，制備花狀核殼SiO2@TiO2復合材料，并考察了多種因素對吸附和光催化性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)SiTi的比例的改變及其核殼空間結(jié)構(gòu)的改變極大的影響復合材料對有機污染物的吸附能力和光催化降解效率。結(jié)合FESEM，TEM，XRD，XPS等表征手段，闡述了吸附劑和光催化的比例和空間結(jié)構(gòu)對吸附光催化協(xié)同效應的影響。實驗結(jié)果表明，綜合考慮吸附和降解性能，SiTi比