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近年来，伴随着工业化进程快速发展给人们带来福音的同时，环境污染问题已经悄然成为人们面临的一个全球性的严峻挑战。采用TiO2光催化剂进行环境净化，尤其是空气净化和饮用水深度处理成为各国科研工作者研究的重点。纳米TiO2光催化剂作为一种正在迅速发展的新型高效广谱催化剂，是近年来环保技术中的一个研究热点。本文以钛酸丁酯为前驱物，用溶胶-凝胶法在不锈钢丝网上制备了负载型纳米TiO2光催化薄膜，通过X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段，对薄膜晶相和表面形貌进行了表征。
以甲醛为模拟污染物，考察负载型纳米TiO2光催化薄膜制备工艺条件包括聚乙二醇(PEG)种类、PEG添加量、溶胶中加水量、涂膜次数及煅烧温度等对光催化活性的影响，由此优化负载型纳米TiO2光催化薄膜的制备工艺。研究结果表明，当负载型纳米TiO2光催化薄膜中TiO2粒径为30nm左右，晶型为锐钛矿和金红石混晶结构时，薄膜光催化活性较高。甲醛光催化降解动力学研究表明，反应遵从一级动力学方程。
本文还以氯仿为降解对象，进行了负载型纳米TiO2光催化薄膜深度净化饮用水的研究。研究中利用顶空气相色谱法，并参照国家标准，确定色谱分析氯仿的条件。为抑制光生电子-空穴对的复合，本文以负载型纳米TiO2光催化薄膜为工作电极，铂电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，建立了三电极光电协同催化反应体系，以提高氯仿降解的效率。研究中考察了影响光电协同催化降解氯仿的各种工艺因素。结果表明，氯仿溶液初始浓度、外加偏压和光照强度等对氯仿降解率有较大影响；文中还对光电催化氧化降解氯仿反应动力学和机理作了初步探讨，以期为饮用水深度净化提供理论基础。