二氧化钛光催化剂固载化研究进展

徐丽亚，周梦莹，张 峰，陈小攀，易佳玲，黄瀚坤，胡雨聪

(浙江省机电设计研究院有限公司，浙江 杭州 310051)

二氧化钛(TiO2)光催化剂具有无毒、化学稳定性强、耐腐蚀、价格便宜、活性高等特点，是光催化领域应用最为广泛的光催化剂之一。但是，TiO2在使用时一般为粉末状，后期回收困难，造成极大的浪费，限制TiO2的工程化应用，对二氧化钛进行固载是解决这一问题的有效途径。

固载后TiO2可防止流失，便于回收利用；促进电子的转移，提高光催化活性；将催化剂用载体固定后还便于制成各种形状的光催化反应器。载体材料和固载方法对光催化效果的影响很大，对其的研究是光催化技术工程化应用方面的热点。

本文主要介绍了溶胶-凝胶法、化学气相沉积、电沉积、粘结法等二氧化钛的固载方法，还讨论了玻璃、塑料、金属类、天然矿物类、吸附剂类、陶瓷类等多种二氧化钛的载体。

1 固载方法

制备高活性、高稳定性TiO2，固载方法的选择非常重要。目前，TiO2催化剂的固载主要通过溶胶-凝胶法、化学气相沉积、电沉积、粘结法等途径。

1.1 溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法是将含高化学活性组分的化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经热处理制备氧化物或其它化合物固体的方法。由于其成本相对较低，可灵活应用于各种尺寸和形状的材料而得到广泛应用。

Ji Guojun等[1]采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备了1层、3层和5层Ce3+掺杂和未掺杂的TiO2纳米薄膜，TiO2纳米薄膜厚度分别为40 nm、120 nm和200 nm。分析表明，在玻璃表面涂覆TiO2纳米薄膜后，薄膜材料填充和覆盖玻璃表面的微缺陷。……