TiO2的光催化活性也应用于建筑领域,以减少挥发性有机化合物,改善室内空气质量。在UV的激发下,采用锐钛型TiO2/PAN纤维处理甲苯/空气混合气体。前期的研究表明,甲苯的光催化氧化分解产物分别为苯甲醛、苯甲酸和甲酚。采用傅里叶红外线光谱仪(FTIR)研究甲苯与TiO2光催化剂间的相互反应发现,甲苯在3 100~2 800 cm-1, 1 610~1 360 cm-1和730 cm-1处出现了-CH-的伸缩振动峰和环伸缩振动峰。由于FTIR的吸收强度与甲苯浓度成正比,因而可以通过不同反应时间下甲苯/空气浓度的变化来反映甲苯的分解率(见图7)。混合气体中甲苯浓度越高,则所需分解的时间越长。
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注:降解动力学为:y=y0e-0.03t,其中y0为初始浓度(mg/kg),t为分解时间(min)。
纳米晶体材料,如MgO、CaO和Al2O3,对吸附的极性有机化合物(如酮和醛)有很好的表面化学反应性。这些被吸附物质在纳米颗粒表面的分解反应分二步进行,第一步为通过物理吸附将有毒物质吸附到颗粒表面,第二步进行化学分解。相比普通的多晶材料,MgO纳米颗粒(粒径≤8 nm,缔合体尺寸为3. 3μm)由于呈多面体形状,角/边比例较高,因而反应表面积很大。同时,由于纳米颗粒有大量的缺陷和角,能够提供高的反应活性。大表面积和高反应活性使得这些材料能极其有效地应用于解离化学吸附(也称为破坏性吸附)有毒物质。
MgO在分解有机膦如化学兴奋剂甲基膦酸二甲酯(DMMP)时极其有效。它可以作为后整理剂,也可以在纤维加工过程中作为添加剂。单独采用MgO纳米颗粒浆状物或者将其与淀粉组合处理棉织物,可使织物对杀虫剂涕灭威的吸附性能大大提高,同时还具有自排毒功能。
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