焙燒溫度對(duì)玻璃纖維網(wǎng)負(fù)載氮改性TiO2的影響

林少華，周婷婷

試驗(yàn)研究

焙燒溫度對(duì)玻璃纖維網(wǎng)負(fù)載氮改性TiO2的影響

林少華，周婷婷

（南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，江蘇南京210037）

以尿素為改性劑，采用溶膠-凝膠法在玻璃纖維網(wǎng)上制備固定膜氮改性TiO2催化劑。研究了焙燒溫度對(duì)催化劑樣品的影響。結(jié)果表明，不同溫度（甚至焙燒溫度達(dá)到800℃時(shí)）焙燒的樣品均為銳鈦礦型TiO2。氮改性抑制了TiO2從銳鈦礦型向金紅石型的轉(zhuǎn)變。經(jīng)400℃和500℃焙燒的氮改性催化劑發(fā)生了明顯的紅移現(xiàn)象。TiO2改性是由取代性N和聚合敏化物共同作用的結(jié)果。N-TiO2降解布洛芬的催化活性受晶粒大小、對(duì)紫外光響應(yīng)和可見光不同響應(yīng)的共同影響。最佳焙燒溫度為500℃。

氮改性TiO2；溶膠-凝膠法；焙燒溫度；布洛芬

TiO2光催化劑因其帶寬較大，致使在太陽光譜中僅有約5%的能量可以用來激發(fā)TiO2催化活性。為了擴(kuò)展TiO2的光譜響應(yīng)范圍，人們對(duì)其進(jìn)行了改性研究，如碳、硼、氮、氟、硫等非金屬改性〔1〕。其中N改性是最具前景的一種非金屬改性。但是，N改性TiO2（N-TiO2）通常以粉末狀存在，雖然粉末狀催化劑因具有高比表面積而具有高活性，但是會(huì)存在處理后的固液分離難題，因而N改性TiO2催化劑研究也在向固定化方向發(fā)展。

常見的載體材料有石英片、玻璃板、熔融石英、純鈦板等剛性材料。為了保證催化劑、光線與反應(yīng)液充分接觸，只能讓薄薄的一層水流經(jīng)催化膜表面，因而采用剛性載體材料時(shí)，反應(yīng)器占地面積較大〔2〕。相比上述剛性基材，玻璃纖維網(wǎng)布具有相對(duì)較大的比表面積和良好的透光性，可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器中光源垂直照射方向上多層催化膜的充填，提高光能的利用率，并方便地用于各種形式的反應(yīng)器而縮小反應(yīng)裝置體積，是一種優(yōu)良的載體材料〔2〕。……