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.     

二氧化钛薄膜自洁净玻璃光催化活性的研究

自洁净玻璃是一种生态环保型新型玻璃材料,其表面涂镀了一层透明的二氧化钛（TiO2）光催化剂涂层。当这层光催化剂的薄膜层遇到太阳光或紫外线灯光照射后,附着在玻璃表面的有机污染物会很快被氧化,变成CO2和H2O自动挥发消除。本文研究了二氧化钛薄膜的制备方法及自洁净玻璃光催化活性。     

自洁玻璃的研究现状及其发展趋势

根据近年来国内外对自洁玻璃的研究现状，对自洁玻璃的制备方法、步骤进行了说明，对自洁玻璃表面纳米氧化物薄膜的制备方法的研究进展状况进行了综述，并对其优缺点进行了比较。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。     

光催化白洁玻璃的研究现状及应用前景

本文阐述了光催化自洁玻璃的国内外发展现状、TiO2薄膜的制备方法，探讨了光催化自洁机理及表征方法，最后针对目前自洁玻璃研究存在的问题，提出了今后发展的方向。     

TiO2自洁玻璃制备及其应用

T iO2薄膜具有良好的光催化特性,在紫外光照射下表现出高的光催化活性、超亲水亲油性,可用于外墙装饰玻璃的自清洁、汽车后视镜的防雾、室内墙面的杀菌等方面。根据近年来国内外T iO2薄膜的研究现状,对制备T iO2薄膜的各种化学和物理方法进行了综述,对其优缺点进行了比较,并阐述了自洁玻璃的应用领域。     

玻璃表面上掺杂ZnFe2O4的TiO2薄膜光催化性能的研究

采用溶胶－凝胶法在玻璃表面制备了掺杂ZnFe2O4的TiO2薄膜，通过改变ZnFe2O4的掺杂量和薄膜的热处理温度，研究了ZnFe2O4对TiO2薄膜光催化性能的影响。利用紫外光谱、SEM、XRD等测试手段指出了在TiO2薄膜中掺杂ZnFe2O4后，能较大幅度地提高TiO2薄膜的光催化活性。     

TiO2基薄膜自洁净玻璃产品的试制

近年来，随着建筑物不断高层化的广泛使用玻璃幕墙及环境污染 增加，建筑的玻璃的清洁变成了十分耗时而又危险的工作。因此，利用锐钛矿型纳米TiO2具有催化活性高，化学稳定性好，价格低廉，使用安全及制备的薄膜透明等特点，将TiO2基薄膜与玻璃相结合，在不损失TiO2光经活性的前提下，可使玻璃自身有消除污染的功能，免除高层建筑擦洗玻璃的苦恼，已成为国内外众多厂家竞相开发的产品。     

氧化镍的制备和表征及光催化性能研究

用均相沉淀法合成了不同粒径和形状的镍的氧化物,通过XRD、TG-DTA对产物进行了物相及热稳定性分析,研究了镍的氧化物作为光催化剂降解脱色染料废水的效果,比较了不同粒径和形状的镍的氧化物的光催化性能。实验结果表明NiO具有良好的光催化性能。     

氧化锌/偏锡酸锌复合氧化物的制备与光催化性能

用低热固相法制备氧化锌/偏锡酸锌(ZnO/ZnSnO3)复合氧化物前驱体,经800℃煅烧1h制得ZnO/ZnSnO3复合氧化物.用X射线衍射仪、透射电子显微镜和氮吸附比表面仪及Brunauer-Emmett-Teller法等表征ZnO/ZnSnO3复合氧化物的结构与性能.以甲基橙为模板,考察了催化剂用量、光照强度和时间等对光催化活性的影响,并与氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)和ZnSnO3的光催化性能进行了比较.结果表明:ZnO/ZnSnO3复合氧化物为形貌均匀的纳米材料,颗粒尺寸为20～25nm,比表面积为16.01m2/g,其光催化性能优于单独的ZnO,SnO2和ZnSnO3.当甲基橙浓度为20mg/L,800℃煅烧1h的ZnO/ZnSnO3复合氧化物光催化剂用量为100mg,300W高压汞灯光照反应60min时,甲基橙的脱色率在90%以上.     

不同制备条件对TiO2／beads光催化活性的影响

以空心玻璃微球为载体,采用浸涂法制备ＴｉＯ２／ｂｅａｄｓ光催化剂;利用Ｘ射线衍射、扫描电镜、热分析对ＴｉＯ２／ｂｅｄａｓ进行了表征。研究了不同制备条件对ＴＩｏ２／ｂｅａｄｓ光催化活性的影响。     

4BS染料光催化降解动力学

在间歇式淤浆床反应器中 ,以TiO₂ 为催化剂、高压汞灯为光源进行了 4BS染料光催化降解的动力学研究 .通过改变催化剂用量、反应时间及反应物初始浓度等条件 ,确定适宜的催化剂用量和溶液的 pH值 .在此基础上得到了消除固液混合及外扩散影响后的反应动力学方程 ,为反应器设计提供了必要的理论依据 .     

尖晶石型化合物的制备及光催化性能

本文总结了近年来尖晶石型化合物光催化研究方面的工作,包括尖晶石型化合物的常用制备方法、光催化机理以及光催化制氢和降解有机物等性能;同时介绍提高尖晶石型光催化剂活性的主要途径,并展望未来尖晶石型化合物光催化领域的研究工作。     

硅藻土负载二氧化钛复合材料的制备与光催化性能

对硅藻土进行提纯处理后,用水解沉淀法制备了硅藻土负载纳米TiO2复合材料.采用扫描电镜和X射线衍射等手段对复合材料进行了表征,并进行了复合材料的光降解脱色实验研究.结果表明:负载在硅藻土表面的TiO2晶型为锐钛型,晶粒平均尺寸为12nm,纳米TiO2在硅藻土表面形成了均匀的包覆.用对罗丹明B溶液的脱色率检验得到样品的光降解性能.结果表明:所制备的硅藻土负载纳米TiO2复合材料具有较强的光降解性,其对罗丹明B的光降解率明显高于德国Degussa公司的纳米TiO2商品P25的降解率.     

镍离子掺杂对TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶工艺在平板玻璃表面制备镍离子掺杂改性的TiO2薄膜,借助DTA-TG,XRD,SEM等测试手段探讨了镍离子掺杂TiO2薄膜的层数及热处理温度对掺杂前后的TiO2薄膜在太阳光照射下的光催化效率的影响。结果表明：适量掺镍离子的TiO2薄膜,对直接利用太阳光进行光催化降解有一定的效果。从薄膜紫外吸收光谱分析可知,涂3层膜的掺Ni^2 的TiO2薄膜在烧成温度为550℃时的光催化效果最好,可以提高光催化活性,在污水处理和抗菌防霉方面亦有一定的作用。     

纳米二氧化钛纤维的制备及其光催化活性

以钛酸丁酯为钛源,用溶胶-乳化-凝胶技术合成了纳米TiO2粉末,将其置入碱溶液中进行回流处理得到了纳米TiO2纤维.用X射线衍射和透射电镜对纳米TiO2的晶型和表面形貌进行表征.结果表明:当氢氧化钠溶液的浓度为10 mol/L时,所制备的纳米TiO2纤维直径为10～15 nm,纤维长径比为20～25.TiO2纤维在750℃热处理后发生由锐钛矿相向金红石相的转变.光催化降解亚甲基蓝的实验显示:未经热处理的TiO2纤维的光催化活性比纳米TiO2粉末的差,而经500℃热处理后的TiO2纤维光催化活性最强,在紫外光照射4 h后,亚甲基蓝降解率达92%.当热处理温度进-步升高后,TiO2纤维光催化活性反而降低.     

在玻璃的TiO2涂膜上有机物分子的吸附及光催化分解对水接触角的影响

研究了有机物分子在玻璃的TiO和WO3／TiO2复合物涂膜下的吸附及光催化分解对水接触角的影响,结果表明：有机物在空白玻璃及其膜的表面的吸附为不可逆化学吸附,WO3／TiO2复合物膜可钝化玻璃表面对大气污染物分子的吸附能力并具有较好的光催化活性。     

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%。