自洁净玻璃研制中若干问题的探讨

评述了玻璃表面镀光催化膜的方法,污染物光催化降解效率的测定和提高自洁玻璃可见光降解性能的途径.同时针对目前自洁玻璃研究存在的问题,提出今后研究的方向.     

玻璃负载纳米TiO_2/SiO_2膜的制备和光催化性能

制备了玻璃负载纳米Ti O_2/Si O_2光催化膜,以甲基橙溶液作为模拟废水研究了其光催化性能,分别考察了光催化膜中m(Ti O_2)∶m(Si O_2)、膜厚度、使用次数和中试扩大以及再生方式对甲基橙模拟废水降解率的影响。试验结果表明,在太阳光下照射4 h,厚度为200~400 nm的光催化膜对10 mg/L的甲基橙模拟废水降解率为84%,失活的光催化膜可用模拟风、光、酸雨和人工清洗方式再生。纳米Ti O_2/Si O_2光催化膜可应用于光催化水处理设备、建筑易清洁玻璃和太阳电池玻璃。     

纳米二氧化钛的制备及光催化性能的研究

实验采用了熔融分相法制备纳米TiO2光催化材料，本文研究了该制备方法的实验原理，采用DTA，XRD，SEM，TEM等测试手段对实验结果进行分析，并对不同条件下热处理样品的TiO2晶体的析晶情况进行讨论，用甲基橙作为模拟降解物进行光催化性能的测试。实验结果表明：采用熔融分相法可以制备出晶体粒径在纳米尺寸的与多孔玻璃负载牢固的TiO2光催化材料。光催化性能结果显示了对于不同条件热处理的样品，只有在多孔玻璃载体孔径及TiO2晶粒尺寸大小适宜时，其光催化效果才能达到最佳。     

光催化降解有机磷农药的研究-玻璃弹簧负载TiO2与悬浮体系TiO2的比较

研究了利用玻璃弹簧填料为载体,采用浸涂烧结法制备负载型纳米TiO_2的过程、及其对有机磷农药敌百虫和乐果的光催化降解效果,并与单TiO_2粉末做了简单对比。结果表明:低浓度的两种有机磷农药,8W紫外灯照射2h时,无负载TiO_2对敌百虫和乐果的降解率分别为56.7%和68.6%;而玻璃弹簧负载TiO_2对二者的降解率分别为76.6%和88.7%;并且玻璃弹簧上负载的TiO_2光催化活性没有减弱,可以连续使用。同时还研究了改良型P25(P25/20)悬浮体系中的光催化降解效果,并展望了其在军事防化洗消领域中的应用前景。     

Fe~(3+)掺杂TiO_2薄膜玻璃的制备及其光催化降解甲基橙性能

以溶胶-凝胶法制备了Fe~(3+)掺杂TiO_2胶体,并通过浸渍提拉法制备了Fe~(3+)掺杂TiO_2薄膜玻璃。以光催化能力(即对5 mg/L甲基橙溶液的降解率)和透光率为指标,通过正交试验考察了制备工艺对其性能的影响。增加镀膜次数可以增强薄膜玻璃的光催化性能,但是透光性降低。最优工艺为:镀膜5次、烘烤温度100℃、煅烧温度550℃、烘烤时间25 min、煅烧时间0.5 h。所得薄膜玻璃对甲基橙的光催化降解率和透光率分别达到81.8%和78.7%。对比相同条件下制备的TiO_2薄膜玻璃,Fe~(3+)掺杂TiO_2薄膜玻璃具有更好的光催化能力和更小的水接触角,意味着亲水性更好。     

负载型ZnO光催化降解有机废水

采用化学浴沉积法制备了ITO玻璃负载ZnO纳米膜,以甲基橙溶液作为模拟有机废水,研究了其光催化性能,考察了光催化时间、光催化膜循环使用次数对甲基橙模拟废水降解率的影响。试验结果表明,制备的纳米ZnO膜纯度高,结构均匀有序;在紫外光下照射4h,对甲基橙的降解率达到76.8%;简单冲洗干燥后即可重复使用,循环使用5次,对甲基橙的降解率仍良好。     

不同载体对负载TiO2薄膜光催化活性影响的实验研究

采用溶胶-凝胶工艺在不同载体表面制备了均匀透明的TiO2薄膜。甲基橙水溶液的光催化降解实验表明：不同负载的TiO2薄膜具有不同的光催化活性,钛片的光催化活性最高,然后是陶瓷、不锈钢、铝片、釉面瓷砖、玻璃,铜片最低;而且其光催化活性还与负载的加热温度有关,加热温度为520℃时钛片的光催化活性最高,580℃时陶瓷、釉面瓷砖、不锈钢和玻璃的催化活性最高,而460℃时铝片的光催化活性最高。     

中国专利文摘（玻璃部分）

具有通电除霜及光催化降解有机污染物的镀膜玻璃；一种夹层玻璃；一种框架式结构太阳能光伏中空玻璃；玻璃仿石；一种新型加热方式的玻璃钢化炉。     

含钛和稀土高炉渣光催化降解活性艳红X-3B

实验制备了含钛高炉渣／稀土渣复合光催化剂，负载于玻璃表面，通过对水溶液中活性艳红X-3B的降解实验，研究了含钛高炉渣／稀土渣复合光催化剂的光催化效果，评价了含钛高炉渣／稀土渣复合光催化剂性能与溶液的pH值、不同光源、空气流量及热处理温度的影响关系，并与纯TiO2光催化剂进行了对比实验。结果表明：经600℃处理的催化剂具有最好的光催化性，酸性条件、适当空气通人量、提高紫外光强度均有助于染料的降解。     

光催化降解糖蜜酒精废水的研究

研制了对糖厂废水具有较好光催化降解性能的钨酸铋、钨酸铅、二氧化钛等一系列催化剂，比较了催化剂的光催化降解活性，发现光催化降解2h后，糖蜜酒精废水的脱色率可达90.2%，COD去除率可达72.56%。采用紫外-可见光谱、质谱对不同时间段降解的糖蜜酒精废水进行扫描分析，发现废水中难降解的主要物质——荷质比为333左右的分子随光催化降解而显著减少。     

纳米二氧化钛在硅酸盐行业中的应用研究进展

由于二氧化钛具有优异的光催化性能,其广泛应用于净化空气、污水处理、自清洁等领域。文章对近年来纳米二氧化钛在陶瓷、玻璃、水泥、混凝土等硅酸盐系列材料中的应用进行了综述,介绍了掺加TiO2复合材料在抗菌、自清洁、降解氮氧化物等环境保护领域方面的应用。     

指数平滑法在光催化涂料效果预测中的应用

通过自制Cu-TiO2光催化涂料,针对光催化涂料降解甲醛气体效果与光催化时间的关系,利用环境测试舱模拟可见光源下的室内环境,从而获得甲醛气体浓度实测值。根据甲醛气体浓度实测值采用指数平滑法中的三次指数平滑模型,建立光催化涂料降解甲醛气体效果的模型,对其光催化效果进行预测,为光催化涂料的研究提供一定的技术支持。     

Microwave photocatalysis II: novel continuous‐flow microwave photocatalytic experimental set‐up with titania‐coated mercury electrodeless discharge lamps

BACKGROUND: A continuous‐flow microwave photocatalytic reactor was set up consisting of a glass tube equipped with microwave powered mercury electrodeless discharge lamps (EDLs) coated with thin films of nanoporous titanium(IV) oxide. The effect of operational parameters on photocatalytic degradation of aqueous mono‐chloroacetic acid (MCAA) by a TiO₂/UV/MW process was investigated. RESULTS: Studies were carried out at a relatively high concentration of MCAA (0.1 mol L^?1), and revealed that reaction temperature and light intensity of the EDLs depend inversely on the flow rate, but that the 366 nm line intensity of EDL is directly proportional to the reaction temperature. The photodegradation of MCAA was enhanced by heating and significantly enhanced by air bubbling of the reaction mixture in the glass reservoir at laboratory temperature. The photocatalytic efficiency increased with the number of titania‐coated EDLs inserted in the glass tube reactor. CONCLUSIONS: It was found that the operational parameters (i.e. flow rate, reaction temperature, number of titania‐coated EDLs, and air bubbling) had important effects on degradation efficiency. The photocatalytic degradation of MCAA on thin films of titanium(IV) oxide in the continuous‐flow microwave photoreactor can be enhanced in the TiO₂/UV/MW system. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

Influence of TiO2‐Layer Thickness of Spray‐Coated Glass Beads on Their Photocatalytic Performance

TiO₂ is a suitable catalyst for potential photocatalytic processes, e.g., in wastewater treatment. For a technical realization of such processes, the application of immobilized TiO₂ in a continuous process would be desirable. However, since UV radiation has a limited penetration depth into a packed bed of pure TiO₂, supporting it on UV‐transparent glass beads offers the possibility to implement continuous photocatalytic processes in a fixed‐bed reactor. Considering this fact, glass beads were coated with TiO₂ powder in a fluidized‐bed reactor. The coated glass beads with varying TiO₂ layer thickness were tested in the photocatalytic degradation of methylene blue, and the influence of an addition of methyl cellulose during the coating process on the photocatalytic performance was investigated.     

多孔纳米二氧化钛薄膜的制备及其光催化活性

本文采用溶胶凝胶法在普通玻璃基片上成功制备了多孔纳米二氧化钛薄膜。用扫描电镜对薄膜的表面形貌进行了表征,同时利用XRD谱图对其晶型结构进行分析,结果表明,加水量、升温速度等因素对薄膜的质量都有影响。光催化实验表明：多孔纳米二氧化钛薄膜的催化效果最好,120min内甲基橙降解率可达到98%。     

纳米TiO2薄膜光催化降解罗丹明B的研究

本文采用sol-gel法制备了TiO2溶胶,以载玻片作为底材,用提拉法镀膜,经高温热处理后得到了TiO2纳米晶薄膜。采用XRD、SFM研究了薄膜的物相及其结构特征,UV-vis研究了薄膜的光吸收特性,以罗丹明B溶液作为目标反应物,研究了溶胶的浓度、pH值以及热处理气氛对TiO2薄膜光催化性能的影响。     

改性TiO_2纳米薄膜及其可见光降解甲醛研究

以无机盐TiOSO4为主要原料,采用低温回流技术,于130℃下在玻璃基底上制备了TiO2纳米薄膜,研究了单离子掺杂和双离子掺杂对材料结构特性和可见光催化降解甲醛特性的影响。结果表明,选取La3+和Fe3+分别掺杂以及以2种离子共同掺杂,在可见光下对甲醛气体的降解试验中,TiO2基薄膜均表现出较高的光催化活性,尤其是在2种离子双掺杂的情况,在6 h可见光照射下,对甲醛的降解率达到90%。纳米尺度的锐钛矿结构以及离子掺杂改变TiO2材料带隙结构是该薄膜材料具有可见光催化活性的根本原因。