壳聚糖基复合光催化剂及光催化纸的制备与性能研究

本研究将壳聚糖与光催化剂(实验室自制硅藻土基-N-掺杂TiO_2)复合制备壳聚糖基复合光催化剂,然后将其以一定比例与纸浆混合抄造光催化纸;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等对复合光催化剂的形貌、结构及组成成分等进行了表征;利用SEM对光催化纸形态结构、催化剂分布状态等情况进行了分析,并分别对亚甲基蓝(MB)和甲醛进行了光催化降解实验。结果表明,复合光催化剂对MB和甲醛都有较好的光催化降解效果。在250 W高压汞灯照射7 h、检测波长分别为664 nm和630 nm条件下,复合光催化剂对MB的降解率达80%以上、对甲醛的降解率达49%以上;壳聚糖用量10%的复合光催化剂在纸张中的添加量20%时,光催化纸对甲醛的降解率为44%,其抗张指数从空白样的32. 4 N·m/g提升到34. 7 N·m/g,耐破指数从空白样的1. 68 kPa·m~2/g提升到2. 36 kPa·m~2/g。     

可见光催化纸光催化剂的载覆方式及其效果研究

本课题首先制备SrTiO_3光催化剂,然后将SrTiO_3采用以下三种方式载覆于纸张中制备光催化纸:⑴直接加填抄造法制备光催化纸;⑵配制成涂料后,采用涂布法制备光催化纸;⑶将光催化剂与纸浆纤维复合制备光催化复合纤维,再与纸浆纤维混合配抄光催化纸。检测和分析光催化剂在纸张中的留着效果及光催化纸对甲醛的降解效果,比较得出最优的光催化剂载覆方式。结果表明:直接加填纸的留着率为64%,对甲醛的降解率为63.5%;涂布纸的留着率为96%,对甲醛的降解率为70.5%;光催化复合纤维纸的留着率为93%,对甲醛的降解率为73.4%。由此可见,光催化复合纤维配抄法为最佳的光催化剂载覆方式。