黄占林 邓桦 潘红琴 周文良

1 前言环境污染在经济发展迅速的当代己经成为人们最为关注的问题之一,而半导体光催化剂技术由于具有对降解各种有机和无机污染物的普适性、节约能源和无二次污染等优点,使它成为在诸多环境污染治理技术方而最有前途的方法之一[1-3]。其中TiO2是日前公认的光催化反应最佳催化剂[4-6],但Ti02与废水组成的悬浮体系,而悬浮体系由于存在后续分离和回收以及催化剂容易凝聚和中毒等缺点,限制了其实际应用[7]。为了克服分离催化剂的缺陷,采用了半导体粒子膜催化剂,代替了粒子催化剂,目前,制备Ti02薄膜的方法主要有化学气相沉积法、真空溅射法、溶胶凝胶法等,其中真空溅射法、化学气相沉积法所需设备投入大,尤其是制备大面积Ti02薄膜,导致生产成本高。溶胶-凝胶法制备的薄膜中的Ti02一般为无定形,基本无光催化活性,需要经400℃ 以上的高温热处理,使无定形的Ti02转化为锐钛矿型,这就要求涂有薄膜的衬底材料必须能耐400℃ 以上的高温,因而限制了薄膜的应用领域[8]。为了避免纳米Ti02粉体在负载过程中高温焙烧而导致晶型转变和因烧结造成比表面积降低及减小焙烧成本,李瑛[9]采用涂膜法直接将非晶态纳米Ti02胶体负载于玻璃纤维布上,制备了纳米Ti02光催化剂;许德平等[10]研究了活性炭纤维布负载纳米Ti02的三种方法并得出溶胶-凝胶法最适合活性炭纤维布上负载TiO2;徐阳等[l1]研究了纯棉机织物和涤纶针织物表面负载Ti02的光催化活性。本研究以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了水系的Ti02溶胶,再将Ti02处理到棉布上,制备了织物负载Ti02薄膜。通过XRD和SEM等手段表征样品物相和表面形貌,对薄膜的制备工艺(Ti02浓度,TiO2溶胶pH,焙烘温度和焙烘时问)对光催化活性进行了研究,并对活性红MS光催化降解速率进行拟合。

2 实验2.l 纳米Ti02溶胶的