除了空气中的颗粒物,对人体产生较大危害的是城市道路上汽车排放的氮氧化物和硫氧化物[22]。人们一直致力于将光催化材料应用到空气净化的研究中,但是由于材料与技术的限制,光催化的效率并不高。所以人们一般将光催化技术与其他技术结合使用,例如将高级氧化与光催化相结合,美国环境集团与国家实验室曾于2001年开发出一种高级氧化技术,即PHI技术。在PHI空气净化系统中,利用双光紫外线灯管产生紫外线,照射到多种稀有金属氧化物上产生高级氧化气团,高级氧化气团主要是含羟基物质以及氧气负离子,超氧离子等,高级氧化气团可以和所有有机物发生链式反应,最终生成CO2和H2O,从而高效消除各种污染物[23]。
光催化材料也可以用于新装修的房屋,目前市场上就有以负载TiO2的玻璃纤维为催化材料的空气净化装置,主要由风机、光源和分布在光源两边的催化纤维组成,可以吸收有害气体如甲醛等[24]。光催化材料也可以用于治理城市空气污染,美国科学家将光催化材料与建筑材料相结合,用作城市建筑物外墙和道路的建筑材料,从而使城市成为一个大的空气净化器,这真正的体现了城市建设与环境保护双赢的理念。他们将TiO2与石墨混合用于建筑材料上,这样,每天只需阳光一照,便可以吸收有毒气体。据报道,我国南京长江大桥已部分使用了这种材料来控制空气污染物[25]。相信在不久的将来,这种环保材料在世界各地将会流行起来。
1。2。3 抗菌防霉
研究表明,TiO2的表面电性、制备条件对灭活病毒有显著的效果,其作用机理是半导体光催化剂在光的作用下所产生的空穴与电子与半导体表面吸附的氧气或水反应,会产生一系列超氧负离子和羟基自由基的具有强氧化性的物质,光催化产生的这种物质可以攻击细菌的外层细胞,破坏细胞的结构,从而使细菌死亡[26]。
因为物质的霉变是细菌活动的作用,所以光催化过程也可以灭杀细菌,即可以抑制霉变。设想一下将这种原理应用到厨房中去,即设计出可以除臭和防止食物变质的厨房用具,应该会受到各个家庭的欢迎。文献综述
1。3光催化复合材料
将TiO2与其他一种或一种以上的材料进行复合,往往会达到更佳的效果。本次毕业设计的目的便是探索出一种合成ZnO/TiO2复合材料的方法,并研究反应条件、Zn/Ti比例选择等对材料光催化活性的影响。除此之外,还有其他多种的复合材料,下面主要介绍另外两种。
1。3。1二氧化钛/四氧化三铁复合材料
陈金媛等[27]人以纳米磁性TiO2为基体,再以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了Fe304-Ti02光催化材料,即在Fe304表面包覆了Ti02,制备了一种新型纳米Fe304-Ti02光催化复合材料。;对这种复合材料进行紫外吸收实验,发现复合材料对光的吸收出现红移,吸收强度显著增大,并对染料进行光催化降解实验。研究表明,Fe304-Ti02光催化材料对活性染料的脱色率达100%。从而证明了它是一种处理染料及废水的光催化材料。
图1。5 Fe304(a)和n(Ti02):n(Fe304)=30:1的复合材料(b)的电镜图
图1。5(a)显示Fe304原样颗粒基本上呈立方体外形,被Ti02 包覆后变为类球形颗粒,颗粒尺寸显著增大,并合理的推测复合后的材料其光催化性能也会相应提高。我们知道在复合材料中,其中各种物质的比例至关重要,需要探究出最佳比例,才能达到实验的目的。接下来的光催化实验证实,当n(Ti02) : n(Fe304)= 20 : 1时,其光催化性能最高。当超过这个比例时,其光催化性能反而下降,原因可能是能由于Fe304比例低,相对渗入的Fe3+过少,Ti02表面引起的缺陷位置较少,不足以阻止H+与e-的复合。 ZnO/TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_92026.html