1、由建筑材料及家具排入室內(nèi)空氣中的甲醛對(duì)人體健康產(chǎn)生不利影響，尤其是在室內(nèi)裝修不斷普及的今天，室內(nèi)空氣中的甲醛污染引起了人們的極大關(guān)注。而近些年興起的納米TiO2光催化氧化技術(shù)是降解室內(nèi)甲醛的一種有效方法，但此技術(shù)目前存在著光生載流子的復(fù)合率較高、太陽(yáng)光利用率低的問(wèn)題。本課題主要通過(guò)研究改性固體超強(qiáng)酸光催化劑，使其能夠在這兩個(gè)方面有所突破。
　　 本論文首先制備純的二氧化鈦光催化劑粉末，基于本課題組長(zhǎng)期研究得出的配比的基礎(chǔ)上，加入

2、硝酸作為水解抑制劑，不僅可以縮短溶膠凝聚的時(shí)間，而且能夠在一定程度上提高光催化性能；利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的單純形優(yōu)化方法對(duì)各個(gè)配比進(jìn)行優(yōu)化，并且使用X射線衍射（XRD）技術(shù)對(duì)樣品的晶型進(jìn)行了表征分析。接著引入硫酸以及稀土元素鑭制備出改性固體超強(qiáng)酸光催化劑降解室內(nèi)甲醛，且對(duì)制備得到的改性固體超強(qiáng)酸光催化劑晶型表征分析，并與純二氧化鈦光催化劑進(jìn)行比較。然后將降解效果最優(yōu)的光催化劑負(fù)載于涂料之上，降解室內(nèi)甲醛，得到最優(yōu)的負(fù)載方法。最后，通過(guò)初始濃度

3、的不同，降解過(guò)程不同，得到以白熾燈作為模擬光源，改性固體超強(qiáng)酸光催化劑降解室內(nèi)甲醛的動(dòng)力學(xué)方程。
　　 研究結(jié)果表明：
　　 ①本文在制備純納米TiO2時(shí)通過(guò)添加硝酸抑制水解反應(yīng)，從而提高了其光催化性能。按照n(Ti):n(HNO3)分別為1：0；1：0.25；1：0.5；1：0.75；1：1來(lái)安排試驗(yàn)，最后得出，n(Ti):n(HNO3)=1：0.25為最佳添加量。
　　 ②運(yùn)用單純形優(yōu)化試驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化配比，得

4、到性能更好的光催化劑。當(dāng)n(H2O)/n[Ti(OC4H9)4]=3.46,n(C2H5OH)/n[Ti(OC4H9)4]=26.49,n(HNO3)/n[Ti(OC4H9)4]=0.34，n(NH(C2H5OH)2)/n[Ti(OC4H9)4]=1.21時(shí)，該光催化劑在紫外燈下對(duì)甲醛的去除率可達(dá)34％。
　　 ③用正交試驗(yàn)制備SO42--TiO2固體超強(qiáng)酸光催化劑，正交試驗(yàn)選擇了三個(gè)影響因子：浸漬時(shí)間，浸漬濃度，煅燒溫度。通過(guò)

5、方差分析可以得出：因子A浸漬硫酸濃度最重要，煅燒溫度次之，即順序?yàn)榻n硫酸濃度＞煅燒溫度＞浸漬時(shí)間。
　　 ④La3+-SO42--TiO2(500℃)樣品的平均粒徑為21.3nm，與純納米TiO2樣品平均粒徑為25.8 nm相比，所制備的改性固體超強(qiáng)酸納米光催化樣品粒徑尺寸較小，比表面積較大。
　　 ⑤在紫外燈作為光源下，鈦鑭比為0.25時(shí)La3+-SO42--TiO2光催化劑性能最強(qiáng)。白熾燈作為光源，SO42--Ti

6、O2固體超強(qiáng)酸光催化劑在可見(jiàn)光下對(duì)甲醛的去除率為27.08％，La3+-SO42--TiO2光催化劑的去除率為39.22％。
　　 ⑥利用有機(jī)粘結(jié)劑先與光催化劑混合分散均勻，然后再噴涂于風(fēng)干涂料之上的方法研究了不同負(fù)載量、不同光強(qiáng)之下甲醛的去除率。紫外燈下，在涂料上負(fù)載1：0.25的光催化劑時(shí)，涂料對(duì)甲醛有了一定的去除效果，當(dāng)達(dá)到1：0.75時(shí)，效果最佳，但是添加量增大到1：1時(shí)，去除率卻在下降。進(jìn)一步研究在白熾燈下甲醛的去除率

7、，在白熾燈模擬太陽(yáng)光源的試驗(yàn)中，La3+-SO42--TiO2改性涂料的3小時(shí)光催化去除效率達(dá)到了37.25％⑦通過(guò)研究白熾燈作為光源，La3+-SO42--TiO2改性固體超強(qiáng)酸光催化劑負(fù)載于涂料之上降解室內(nèi)甲醛的動(dòng)力學(xué)方程。初始濃度不同，甲醛的去除過(guò)程也不一樣。先假設(shè)各初始濃度下甲醛的降解符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。通過(guò)回歸分析驗(yàn)證其在180分鐘內(nèi)的降解是屬于一級(jí)反應(yīng)，并且得到了降解速率常數(shù)和表觀吸附平衡常數(shù)分別為k=0.0036mg/m3