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(yīng)用

1、學(xué)校代碼：10270中圖分類號學(xué)號：122200823中圖分類號：O643碩士學(xué)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(yīng)用院系:生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院專業(yè):物理化學(xué)物理化學(xué)研究方向研究方向:催化與動力學(xué)催化與動力學(xué)姓名:周曉麗周曉麗指導(dǎo)教師指導(dǎo)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(xué)碩士學(xué)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(xiàng)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(yīng)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(yīng)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(jī)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(jì)出的吸附光催化材料有多級花狀的SiO2TiO2復(fù)合材料。介孔SiO2先將有機(jī)污染物吸附到催化劑的表面，TiO2進(jìn)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(shí)際應(yīng)用過程中難以全面客觀地把握其特性，影響了其性能的進(jìn)一步提高，也阻礙了合理有效、經(jīng)濟(jì)可靠的應(yīng)用及

4、使用范圍的拓展。因此對其進(jìn)行全面系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究具有很現(xiàn)實(shí)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(shí)驗(yàn)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(yīng)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(fù)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(fù)合材料對有機(jī)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(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，綜合考慮吸附和降解性能，SiTi比