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)污染問題越來越嚴重。室內(nèi)揮發(fā)性有機污染氣體(VOCs)的危害及其去除已成為研究的熱重點。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)備方面的實際應(yīng)用研究也很少。室內(nèi)揮發(fā)性有機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、，研究了玻璃彈簧負載TiO<,2>薄膜光催化劑的制備以及改性，設(shè)計了一種模擬氣體光催化反應(yīng)裝置，并對模擬污染氣體進行了光催化降解研究。 用浸漬-提拉法制備玻璃彈簧負載型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，選擇了對人體健康危害比較嚴重的幾種室內(nèi)污染氣體：苯、甲醛、丙酮、甲苯和對二甲苯為目標污染物，用自行設(shè)計的模擬室內(nèi)有機污染物光催化降解裝置，研究了所制備的光催化劑對污染氣

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)本實驗制備的純納米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載型ZiO<,2>薄膜分布均勻，薄膜透明，無剝落物。通過對實驗所制備的溶膠．凝膠和負載型TiO<,2>膜光催化劑進行DSC-TG、UV-VIS、SEM表征與分析得出，玻璃彈簧負載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)生了微弱的藍移；通過降解實驗發(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>催化劑進行了光催化降解苯和甲醛實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)性有機污染物研究驗研究，并考慮了低流量范圍內(nèi)流量對降解效率的影響。實驗發(fā)現(xiàn)：低流量范圍內(nèi)流量對苯的降解效率影響比對甲醛的影響明顯；光催化降解過程中，溫度變化不大，反應(yīng)生成熱很少；由于氣體流量、催化劑對氣體的吸附以及反應(yīng)生成的水蒸氣的影響