焙烧温度对玻璃纤维网负载氮改性TiO2的影响

林少华，周婷婷

试验研究

焙烧温度对玻璃纤维网负载氮改性TiO2的影响

林少华，周婷婷

（南京林业大学土木工程学院，江苏南京210037）

以尿素为改性剂，采用溶胶-凝胶法在玻璃纤维网上制备固定膜氮改性TiO2催化剂。研究了焙烧温度对催化剂样品的影响。结果表明，不同温度（甚至焙烧温度达到800℃时）焙烧的样品均为锐钛矿型TiO2。氮改性抑制了TiO2从锐钛矿型向金红石型的转变。经400℃和500℃焙烧的氮改性催化剂发生了明显的红移现象。TiO2改性是由取代性N和聚合敏化物共同作用的结果。N-TiO2降解布洛芬的催化活性受晶粒大小、对紫外光响应和可见光不同响应的共同影响。最佳焙烧温度为500℃。

氮改性TiO2；溶胶-凝胶法；焙烧温度；布洛芬

TiO2光催化剂因其带宽较大，致使在太阳光谱中仅有约5%的能量可以用来激发TiO2催化活性。为了扩展TiO2的光谱响应范围，人们对其进行了改性研究，如碳、硼、氮、氟、硫等非金属改性〔1〕。其中N改性是最具前景的一种非金属改性。但是，N改性TiO2（N-TiO2）通常以粉末状存在，虽然粉末状催化剂因具有高比表面积而具有高活性，但是会存在处理后的固液分离难题，因而N改性TiO2催化剂研究也在向固定化方向发展。

常见的载体材料有石英片、玻璃板、熔融石英、纯钛板等刚性材料。为了保证催化剂、光线与反应液充分接触，只能让薄薄的一层水流经催化膜表面，因而采用刚性载体材料时，反应器占地面积较大〔2〕。相比上述刚性基材，玻璃纤维网布具有相对较大的比表面积和良好的透光性，可以实现反应器中光源垂直照射方向上多层催化膜的充填，提高光能的利用率，并方便地用于各种形式的反应器而缩小反应装置体积，是一种优良的载体材料〔2〕。……