核心提示：把自制掺杂TiO2体系整理到织物上，以织物作为催化剂载体对亚甲基蓝溶液进行光催化降解(以高压汞灯为光源)，探讨了整理工艺对催化效果的影响．结果表明：1．0g／L碘掺杂TiO2整理液以及1．3g／L钙掺杂TiO2整理液整理后的织物对亚甲基蓝溶液有很好的光催化降解效果．有效解决了纳米催化剂降解印染废水后催化剂难以回收的问题．

目前，我国水体污染主要来自两方面：(1)超标排放工业废水；(2)因城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进人水体造成环境污染．纺织印染行业排放的印染废水是我国工业系统重点污染源之一．[1-2]当前印染废水处理方法主要有物理法、生物降解技术和化学法．应用最多的是化学法，包括混凝法、氧化法、电化学法、光催化法等．[3-5]其中纳米光催化降解因为高效、环保、易操作成为当前最有发展前景的方法之一，但存在纳米催化剂的回收问题．本文采用纺织品作为催化剂的载体，将催化剂预先整理到织物上，探讨了不同整理工艺对催化剂催化降解效果的影响．

1试验
1．1材料与仪器
药品：钛酸四丁酯、氯化钙、碘化钾、非离子表面活性剂J、无水乙醇(工业级)，亚甲基蓝．
仪器：XQM-2L型行星式球磨机、TGL-16C台式离心机(上海安亭科学仪器厂)，XPA系列光催化反应仪器(南京胥江机电厂)，UV-2550紫外可见分光光度计(JL京普析通用仪器有限公司)，$4700冷场发射扫描电镜(日本日立)．

1．2掺杂纳米TiO2体系制备
在干燥烧杯中称取一定量钛酸四丁酯、氯化钙或碘化钾，加入150mL无水乙醇密封，用超声波震荡至完全溶解，然后把溶液移至搅拌仪上，一边高速搅拌一边通人干燥空气，直到溶液成胶状，最后将制备好的胶体取出用保鲜膜密封备用．

1.3催化剂整理棉织物
取一定量掺杂纳米TiO2体系加入到无水乙醇中，超声波震荡配制成一定浓度的工作液；称取2g干燥棉织物于工作液中浸渍30min

，将浸渍好的织物进行轧压(1．5～2．0kPa)，最后在热定型机中烘干．

1．4亚甲基蓝光催化降解
称取1g载有纳米材料的棉织物，剪成5mmx5mm的小块，加入10mg／L亚甲基蓝溶液200mL，搅拌均匀后放入光催化反应仪器中进行紫外光催化降解，降解过程中间隔开启磁力搅拌，保持织物在溶液中分布均匀，反应温度控制在25°C左右，按规定的试验操作方法进行光降解，每隔10min取样1次，催化总时间40min，将取出的降解液用高速离心机分离5min，分离出上清液后，即在可见光分光光度计上于最大吸收波长处测其吸光度A．利用可见光分光光度计在664nm(亚甲基蓝最大吸收波长)处测试对应染料上清液的吸光度值，表征染料脱色程度．根据公式计算降解率=(1-A1／Ao)X100％，A1表示降解后的吸光度，A。表示原液的吸光度．

1．5测试
纤维微观形态由冷场发射扫描电镜(SEM)放大3万倍来表征．
2结果与讨论

2．1纳米TiO2光催化机理
纳米TiO2的光催化机理：在一定波长的光激发后，纳米TiO2价带上的电子(e-)被激发，越过禁带进入导带，同时在价带上产生相应的空穴(h)．这些光生电子和空穴带有一定能量可以自由迁移，当它们迁移到催化剂表面时，就可以和吸附在其表面的化学物质发生化学反应，并产生大量的高活性自由基(•OH)，这些自由基能将有机化合物氧化分解[]．但是光生电子和空穴都不稳定，极易复合，当没有俘获剂存在的时候，光生电子和空穴便简单地复合并释放热能．因此抑制光生载流子的复合，提高界面电子转移速率常数，是改善光催化性能的有效方法牙0用离子掺杂引入中间能级，降低TiO2的带隙，成为电子和空穴的浅势捕获陷阱，抑制光生电子和空穴复合，造成晶格缺陷，增加氧空位来提高TiO2的光催化性能．[8-9]

在光照射下，亚甲基蓝的中心胺先得到一个H，N原子对位～S+一一的双键发生断裂，形成一个氧硫双键，右边变为一个芳

烃环。接着N原子与芳烃环相连的一个键发生断裂，形成伯胺，硫形成2个氧硫双键，然后亚甲基蓝被氧化为2个芳烃的衍生物，随氧化程度的增加，碳链断裂，接着被氧化为二氧化碳和水．