tiolt2gt薄膜的制备及光催化降解甲醛的研究

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1、摘要摘要由于室内装修引起的甲醛污染日益严重，引起了人们的普遍关注。用作污染物深度净化的光催化氧化法是近年来的研究热点。在光催化剂的材料中，Ti02以其无毒、催化活性高、稳定性好以及抗氧化能力强等优点而得到广泛应用。本课题首先选用无机盐"rich和TiOS04为原料，配制出了稳定的溶胶，为无机盐溶胶．凝胶工艺(即ISG工艺)制备大面积光催化剂创造了条件。通过浸涂法在基片上制备了Ti02薄膜，选用不同的基片，包括A1203陶瓷基片、普通玻璃基片、硅基片和玻璃纤维布，分析了不同溶胶在不同基体材料上镀膜的

2、润湿性，附着力、表面形貌等性能。综合考虑以上各种影响因素，探索适合光催化性能的基体材料以及溶胶配制工艺参数。本研究自行开发设计了空气净化用实验装置，该装置以紫外灯为光源，可进行静动态催化实验，易控制实验参数，适宜实验室小规模研究。将制得的Ti02薄膜放置于自制的光催化反应器中，研究其对于甲醛光催化降解的性能。结果表明：基体材料的类型、面积、溶胶、光催化剂的负载量、放置情况以及实验状态等因素对降解反应均有很大的影响。在玻璃上涂覆的钛酯薄膜，光催化4小时后甲醛降解了100％，同样情况下，玻璃纤维布上涂

3、覆的TiOS04薄膜可使甲醛的降解达到92％，两者的光催化效率相近。但是，本课题中配制的三种溶胶都会使玻璃纤维布变脆、易碎，这可能是由溶胶中阴离子的存在和酸度过大造成的。关键词：甲醛降解，Ti02光催化，溶胶凝胶法，玻璃纤维布，光催化设备设计ABSTRACTFormaldehyde(HCHO)isstillamajorindoorairpollutantinairtighthouses．Ithasbeenthesubjectofnumerouscomplaintsregardinghealthdi

4、sordersinresidems．AnumberofstudiesrelatedtotheremovalofHCH0havebeenconductedforseveraldecades．Titaniumdioxide(Ti02)，whichisoneofthemostbasicmaterialsinourdailylife，hasemergedasartexcellentphotocatalystmaterialforenvironmentalpurification．ButmostTi02fi

5、lmswerepreparedbysol—gelmethodfromexpensiveorganictitaniumsalt．InthispaperTiCl4andTiOS04wereusedasrawmaterialstopreparestablesol，whichsetupthefoundationforproducingphotocatalyzerinabigamountusingISGThentheTi02thinfilmontheA1203，silicon，glassfibrewaspr

6、eparedbydip—coating．ThemicrostructureofthefilmswereanalyzedbyXRDandSEM．To丘ndthesubstrateofthecoatedmaterialandtheinfluencefactorsduringthepreparationofsol，differemwaysofproducingsolwerecompared．Consideringtheabilityofsoakage，adhesionandthemierostructu

7、reofthethinfilm，theglassfiberwaschosenasoneofCOatedsubstrates．Anairpurificationdevicew船designed．1kllltravioletcallbefullyusedinthisdeviceaslamp-house，SincethedeviceCancontroltheparameterseasilyandneedlialeamountofreactiongas，itWaswellappliedintheexper

8、iments．Ti02filmwasplacedinthisdevoice。1keffectofthefactorsondecompositionefficiencyWasstudied，suchaSsubstrate，sol，loadofphotocatalyzerandexperimentstates．Whentetrabutyltitanatethinfilmswereusedinphotocatalyticdegradationfor4hours，100％formaideh