负载型TiO2光催化剂

二`研究现状
3.偶联法 偶联法是利用偶联剂的粘结力直接将粉末TiO2固定在载体上，纳 米TiO2光催化涂料的开发即为偶联负载法的典型应用。对于不能 承受高温处理的载体，可以将纳米TiO2粉末与有机钛酸酯、羧甲 基纤维素钠，环氧粘结剂，硅偶联剂等偶联剂混合均匀，直接涂 敷在载体上或者与颗粒状载体混匀加热回流，实现催化剂的负载。 丁春生[3]等分别用偶联剂法将TiO2负载在不耐高温的聚丙烯多球 面上和溶胶—凝胶法将负载在玻璃珠上，并通过降解酸性红B 染 料溶液比较了两种负载催化剂效果。偶联法工艺简单，膜牢固性 较好，但因为粘结剂覆盖在部分催化剂表面，减小了其反应面积 和光催化面积，导致光催化剂活性有所降低，并且偶联剂多为有 机物，多次使用后可能会老化开裂，甚至剥落。
负载型TiO2光催化剂
一`研究意义

随着科技发展和人类文明的进步，环境问题日益严重， 环境保护和可持续发展成为人们必须考虑的问题。为 此人们研究了许多处理废水和净化空气的方法，多相 纳米半导体光催化技术是近年来颇受关注的新技术。 纳米半导体在光的照射下，通过把光能转化为化学能， 促进化合物的降解，这一过程称为光催化降解，该技 术具有快速，无选择性，降解完全等优点，为解决环 境问题开辟了新途径。
三`自制负载型TiO2光催化剂
1.主要试剂 钛酸丁酯Ti(OBu)4 无水乙醇和冰醋酸 2.TiO2溶胶制备 在反应瓶中加入无水乙醇30mL，于25℃左右剧烈搅拌下 依次滴加Ti(OBu)4 10mL（29mmol），冰乙酸2mL， 滴毕，继续搅拌15~20min得均匀透明的淡黄色溶液; 剧烈搅拌下滴加HNO3-乙醇溶液[HNO3 0.5mL+无水乙 醇10mL+H2O 1mL，(1~2)D· -1]，滴毕，继续搅拌1h s 得均匀透明的淡黄色TiO2溶胶。
二`研究现状

1.负载型TiO2光催化剂载体类型 1)吸附剂类 2)玻璃类 3)陶瓷类 4)其他
二`研究现状

2.目前负载型TiO2光催化剂制备方法 1)物理负载法 a.粉体烧结法 b.热/胶粘法 2)化学负载法 a.溶胶- 凝胶法 b.离子交换法
二`研究现状
c.液相沉积法 d.交联法 e.偶联法 f.其他
二`研Baidu Nhomakorabea现状
1.溶胶- 凝胶法
溶胶—凝胶法是目前最常用的负载方法。李杰瑞[1]等用溶胶—凝胶法
将TiO2涂敷在普通钠钙玻璃上，以苯酚为目标污染物，研究了胶 液配比、涂覆次数、升温程序等因素对以溶胶—凝胶法在普通钠 钙玻璃片上负载TiO2催化剂活性的影响。结果表明玻璃片表面明 显负载着厚实的薄膜，最优条件下制备的TiO2颗粒粒径在100nm 左右。傅雅琴等采用溶胶—凝胶法制备碳纤维负载TiO2光催化剂 材料( TiO2 /CF) ，用常温氧化还原法在其表面沉积贵金属Pd 粒 子对其改性，制备碳纤维负载Pd －TiO2的光催化剂材料( Pd － TiO2 /CF) 。研究结果表明，TiO2在负载条件下光催化活性有所 下降; Pd 粒子沉积可有效提高光催化活性，对于酸性橙Ⅱ溶液， Pd － TiO2 /CF 光催化活性较TiO2 /CF 及粉末型TiO2均有明显提 高。
二`研究现状
2.溶胶- 凝胶法的优缺点
优点（1）由于溶胶－凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘 度的溶液，因此，就可以在很短的时间内 获得分子水平的均匀性，在形 成凝胶时，反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合。 （2）与固相反应相比，化学反应将容易进行，而且仅需要较低的合成 温度，一般认为溶胶一凝胶体系中组分的扩散在纳米范围内，而固相反 应时组分扩散是在微米范围内，因此反应容易进行，温度较低。 缺点
二`研究现状
偶联法优缺点 偶联法工艺简单，膜牢固性较好，但因为粘结 剂覆盖在部分催化剂表面，减小了其反应面积 和光催化面积，导致光催化剂活性有所降低， 并且偶联剂多为有机物，多次使用后可能会老 化开裂，甚至剥落。
二`研究现状
参考文献
[1]李杰瑞，林少华，何蕙君． 钠钙玻璃负载TiO2薄膜光催化性能影 响因素研究［J］． 山东建筑大学学报，2010，25( 6) : 642 － 646． [2]陆洪斌，陈建华，李文丹，等． 二氧化钛包覆粉煤灰漂珠的研究 ［J］． 现代化工，2007，27( 2) : 200 － 202． [3]丁春生，秦树林，郑遗凡等． 负载TiO2 光催化剂的制备表征及其降解效果［J］． 中国矿业大学学报， 2010，39( 3) : 431 － 436．
首先是目前所使用的原料价格比较昂贵，有些原料为有机物，对 健康有害；其次通常整个溶胶－凝胶过程所需时间较长，常需要 几天或儿几周：第三是凝胶中存在大量微孔，在干燥过程中又将 会逸出许多气体及有机物，并产生收缩。
二`研究现状
2.水解沉淀法 该法以廉价易得的TiCl4或Ti( SO4)2等无机盐为原料， 溶液中Ti2 + ，TiO2 + 通过OH 吸附在玻璃陶瓷等固体 表面，进而水解析出Ti( OH)4、TiO( OH)2粒子，经干 燥煅烧后得到TiO2膜。沉淀法包括直接沉淀法和均匀 沉淀法，陆洪斌[2]等以硫酸钛为钛源，采用非均相沉 淀法制备二氧化钛包覆粉煤灰漂珠，并利用已包覆的 二氧化钛粉煤灰配置外墙隔热涂料，研究了水解反应 温度，pH 值，反应时间和理论包覆厚度对二氧化钛 包覆粉煤灰漂珠隔热性能的影响。在最佳包覆条件下， TiO2在粉煤灰漂珠的表面沉淀均匀。