負(fù)載TiO2型多孔光催化材料的制備及性能評(píng)價(jià).pdf

1、光催化技術(shù)是一項(xiàng)新型環(huán)境友好技術(shù)，在環(huán)境的防護(hù)與治理等領(lǐng)域中，展現(xiàn)了廣闊而誘人的前景。TiO2催化劑作為一種典型的光催化劑，具有化學(xué)穩(wěn)定性好、光催化活性高、無(wú)毒、成本低等特點(diǎn)，但納米TiO2在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，存在易損失、難回收再利用等缺點(diǎn)。因此，制備負(fù)載TiO2型光催化材料具有實(shí)際可觀的應(yīng)用價(jià)值，既可以解決光催化劑易團(tuán)聚、難回收的缺點(diǎn)，又可以利用載體的活性組分和各種功能結(jié)構(gòu)來(lái)提高材料的光催化活性和穩(wěn)定性。
　　 本文以多孔泡沫金

2、屬?gòu)?fù)合材料作為光催化劑的載體，通過(guò)陽(yáng)極氧化-浸漬法制備負(fù)載TiO2型多孔光催化材料，研究不同載體和負(fù)載技術(shù)對(duì)光催化材料性能的影響。同時(shí)研究與分析化學(xué)復(fù)合鍍和復(fù)合電鍍技術(shù)在光催化材料制備過(guò)程中和實(shí)際應(yīng)用中存在的一些問(wèn)題。其主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 第一，陽(yáng)極氧化-浸漬法制備光催化材料。研究了陽(yáng)極氧化時(shí)間、電流密度、浸漬液和燒結(jié)溫度對(duì)材料結(jié)構(gòu)與光催化性能的影響，結(jié)果表明材料的最佳制備條件是:第一步陽(yáng)極氧化電流密度:1 A/dm2、氧

3、化時(shí)間:5 min，第二步陽(yáng)極氧化電流密度:1A/dm2、氧化時(shí)間:1 min; P25懸浮液最適合作為鈦/泡沫鎳和鈦/泡沫銅的浸漬液，溶膠-微波法制備的TiO2浸漬液催化活性最好，但只適合于耐高溫?zé)Y(jié)的鈦網(wǎng)和鈦/鋁箔。
　　 TiO2/鈦網(wǎng)(UVIX-TMiP)、TiO2/Ti/CF、TiO2/Ti/NF三種光催化材料對(duì)乙醛氣體都有很好的光催化氧化作用，一級(jí)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)K分別為17.94、28.57和34.41。TiO2/T

4、i/NF、TiO2/Ti/CF、TiO2/Ti/Al和Ni-TiO2/NF四種光催化材料對(duì)活性黑、酸性品紅、剛果紅和亞甲基藍(lán)的光催化降解具有選擇性，對(duì)活性黑、酸性品紅、剛果紅和亞甲基藍(lán)的光催化降解效果最好的材料分別是TiO2/Ti/NF、TiO2/Ti/Al、TiO2/Ti/NF和TiO2/Ti/CF，其降解效果分別達(dá)到65.8％(4h)、20.8％(2h)、84.3％(4h)和66.16％(2h)。四種光催化材料中TiO2/Ti/NF

5、對(duì)苯酚的降解效果最好，6小時(shí)能達(dá)到46％。TiO2/Ti/NF光催化材料對(duì)小球藻類具有很好的光催化抑制作用，不僅將藻類殺死，同時(shí)還能破壞藻細(xì)胞分解葉綠素a。TiO2/Ti/NF光催化材料對(duì)大腸桿菌具有很好的滅活作用，6分鐘后已無(wú)檢出。
　　 第二，通過(guò)化學(xué)復(fù)合鍍、復(fù)合電鍍的方法在PE塑料網(wǎng)上成功制備了Ni-P-TiO2、Ni-TiO2光催化膜，鍍層中的TiO2的百分含量分別為9.85％和14.23％。Ni-P-TiO2/塑料網(wǎng)、

6、Ni-TiO2/Ni-P/塑料網(wǎng)對(duì)活性黑的光催化降解率分別達(dá)到68.7％、79.2％。
　　 第三，光催化材料的失活與再生。通過(guò)對(duì)Ni-TiO/2多孔海綿光催化材料的結(jié)構(gòu)與成分分析，發(fā)現(xiàn)由于光照強(qiáng)度的不均勻，導(dǎo)致鍍層表面的電勢(shì)與氧化能力不同，造成多孔海綿載體會(huì)部分被氧化成石墨，使光催化膜變成脆性物質(zhì)而失效，失效點(diǎn)與非失效點(diǎn)對(duì)活性紅的降解率分別為37.7％和56.7％。通過(guò)對(duì)Ni-TiO2/泡沫鎳再生前、后的結(jié)構(gòu)與成分分析，結(jié)果表