【摘 要】
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随着现代工业的不断发展，通过各种途径进入水体中的化学合成有机物的数量和种类急剧增加，这些有机物具有多样性和复杂性，对水环境造成了严重的污染，染料是其中最具代表性的有机污染物之一。Ti02是目前公认的光催化反应最佳催化剂，但TiO2与废水组成的是悬浮体系，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。为了克服分离催化剂的缺陷，本文采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2溶
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随着现代工业的不断发展，通过各种途径进入水体中的化学合成有机物的数量和种类急剧增加，这些有机物具有多样性和复杂性，对水环境造成了严重的污染，染料是其中最具代表性的有机污染物之一。Ti02是目前公认的光催化反应最佳催化剂，但TiO2与废水组成的是悬浮体系，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。为了克服分离催化剂的缺陷，本文采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2溶胶，以棉织物为基材，经过二浸二轧Ti02溶胶-烘干-焙烘法处理，在织物表面制备TiO2薄膜。在紫外灯照射下，以活性红MS为降解物，研究了制备条件包括Ti02浓度、Ti02溶胶pH值、焙烘温度和焙烘时间对薄膜光催化性能的影响。同时考察了催化剂用量、染料溶液的初始浓度和种类、pH值、光源、氧化剂、盐和碱剂等外部因素对光催化降解效果的影响。
Ti02禁带宽度大（3.2ev），只能利用太阳光中的紫外线部分，而太阳光中紫外光的含量仅仅是3％～4％，这使Ti02作为光催化剂在实际应用中难以大规模推广。为了进一步提高纳米二氧化钛光催化剂的活性，本论文采用溶胶-凝胶法制备B掺杂、N掺杂以及S-N共掺杂纳米Ti02。用非金属掺杂的Ti02溶胶制备织物负载Ti02薄膜。通过优化制备有不同元素掺杂的织物负载Ti02薄膜的最佳工艺，研究了在日光等条件下，织物负载Ti02薄膜工艺对Ti02光催化剂薄膜光催化活性的影响，确定了最佳掺杂比例、最佳焙烘温度和最佳焙烘时间。
本论文得到的实验结果是：
(1)制备的Ti02主要是锐钛矿型，并且薄膜的光催化活性与处理工艺有关。在Ti02浓度为0.423mol/L、Ti02溶胶pH值为1.67、焙烘温度为80℃、焙烘时间为2min的条件下，活性红MS的光催化降解效果最好。
(2)织物负载纳米Ti02光催化剂具有良好的光催化活性，其活性受多种因素的影响。外加氧化剂和碱剂能够显著地促进光催化反应。
(3)非金属掺杂的纳米Ti02基膜有效地提高了织物负载Ti02基膜在可见光区的利用率，其对活性染料的光降解率要明显高于没有掺杂的Ti02基膜。
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