核-殼中空型相界面懸浮光催化體系的構(gòu)建及研究.pdf

1、二氧化鈦光催化氧化技術(shù)是一項價廉而環(huán)境友好的技術(shù)，在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用前景誘人。然而二氧化鈦受紫外光激發(fā)后所具有的強氧化還原性對于分解對象無選擇性，若直接復(fù)合到有機物基體材料中，會縮短有機物基體材料的使用壽命。其次，由于二氧化鈦表面為親水性，直接將其投入反應(yīng)溶液中會形成懸濁液體系。其結(jié)果是即使二氧化鈦對有機污染物具有良好的反應(yīng)效率，也會因為無法回收二氧化鈦而導(dǎo)致二次污染，負(fù)載體系和懸濁體系存在的不足大大阻礙了二氧化鈦的實際應(yīng)用。本論文以解

2、決這兩個難題為著眼點，成功地研制出一種具有核/殼中空型的界面光催化劑，這種界面光催化體系能夠有效地解決懸濁體系和負(fù)載體系的不足。重點探討了界面光催化劑的合成工藝、反應(yīng)機理以及在光催化降解有機污染物等方面的應(yīng)用。具體內(nèi)容可以歸納如下：
　　 1.核殼中空納米粒予SiO2
　　 TiO2的制備、表征及活性測試：
　　 以商用P25納米粒子作為起始材料，采用特殊溶膠凝膠法制備了以TiO2為核，多孔性SiO2為殼的新型核

3、殼中空結(jié)構(gòu)光催化劑(SiO2
　　 TiO2)，內(nèi)核和外殼之間存在著3-5nm的納米空間層。本論文考察了各個處理過程對其形貌以及光催化活性的影響，從而獲得制備工藝的最佳條件。
　　 2.核殼中空納米粒子保護有機載體性能的研究：
　　 本論文將核殼中空納米粒子負(fù)載在滌綸纖維上重點考察了其保護有機載體的性能，并研究了這種負(fù)載型催化劑對甲醛的分解能力。實驗結(jié)果證實該核殼中空納米粒子具有相選擇性催化功能，即能有效分解有機

4、污染物(氣相，甲醛氣體)而又不會損傷負(fù)載的有機載體(固相，PET)。
　　 3.核殼中空型界面光催化劑的制備、表征及界面特性的研究：
　　 將含有疏水長鏈的有機硅烷試劑對所制新型核殼中空納米粒子進行殼表面修飾，從而制得具有核殼中空結(jié)構(gòu)，能懸浮在水/空氣界面上進行界面光催化的的界面光催化劑。以乙酸、甲基橙溶液、藍藻溶液為模擬污染物考察其在均相和非均相中界面光催化活性和催化反應(yīng)機理。
　　 對此，我們對本論文思路進行