1、隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，有毒廢氣、廢水對環(huán)境和人體健康的危害問題也日趨嚴重，環(huán)境治理新技術的開發(fā)一直是研究的熱點之一。近年來，以半導體(以TiO2為代表)為催化劑的光催化處理技術因其能夠完全氧化污染物、不產(chǎn)生二次污染的獨特優(yōu)點被越來越多的研究者應用于治理染料廢水的研究中。通過研究已證實：幾乎所有染料均可通過光催化過程得到降解，對于許多無法進行生物降解的，也可以通過光催化過程得到轉(zhuǎn)化。但目前該技術在工業(yè)化應用中存在以下的局限：1、TiO2的

2、帶隙能較寬而導致太陽能利用率較低及光催化的量子效率低；2、懸浮體系中，細微的粉末狀光催化劑易凝聚失活、不易回收利用。 本研究的前期工作中，開發(fā)了用紙板生產(chǎn)技術制備二氧化鈦復合紙板的新技術，將TiO2光催化劑負載在紙板上。該法具有成本低廉、條件易控、操作簡單、工作環(huán)境好、產(chǎn)物收率大等優(yōu)點，解決以往負載技術存在的生產(chǎn)成本高、設備復雜、條件要求苛刻、負載不牢固等問題，可望實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，打破光催化劑在實際應用中存在的瓶頸。本研究進一

3、步研究了二氧化鈦復合紙板結(jié)構與其對不同有機物的光催化降解性能的關系以及應用條件。 1、二氧化鈦復合紙板對甲苯的光催化降解性能與應用條件 二氧化鈦.吸附劑復合紙板中吸附劑的結(jié)構對紙板吸附甲苯的能力影響大，吸附劑對甲苯吸附能力的順序為硅藻土>膨潤土>人造沸石。在本研究的條件下復合紙板對甲苯光催化降解的能力與其吸附能力一致，二氧化鈦.硅藻土復合紙板對甲苯的光催化降解性能最大。復合紙板中功能粉體含量為60％時，二氧化鈦與硅藻

4、土的質(zhì)量比為1時，復合紙板對甲苯的光催化降解性能最大。隨著反應器內(nèi)的甲苯初始濃度由44.2 mg/L減小至9.1 mg/L，光照4.5 h后甲苯的降解量由260 mg減為130 mg，而降解率由21.2％增大至51.2％。在紫外燈功率一定時甲苯的光催化降解量隨反應器內(nèi)復合紙板數(shù)的增大而增加，但隨紙板數(shù)的增多，相互遮擋的現(xiàn)象越嚴重，紙板數(shù)增多的效果下降。在本研究條件下增加水分濃度導致復合紙板對甲苯光催化降解的能力下降。復合紙板可多次重復利

5、用，但期間需進行“復活”處理隨TiO2-硅藻土復合紙板對甲苯光催化降解的進行，歸屬甲苯的峰面積不斷減小，但氣相色譜圖上并沒有出現(xiàn)其他明顯的新峰，說明甲苯主要被礦化。 2、二氧化鈦復合紙板對制鞋膠粘劑中揮發(fā)性有機物的光催化降解性能與應用條件 工廠提供的三種膠粘劑中溶劑組成為二氯乙烯、正己烷、苯、醋酸丁酯和甲苯，其中苯和甲苯的質(zhì)量比均大于50％，有的高達75％。揮發(fā)性有機物在白熾燈光照下?lián)]發(fā)，反應器揮發(fā)性有機物總峰面積在

6、170 min后趨于穩(wěn)定，說明反應器氣密性良好，可用于光催化降解反應。對揮發(fā)性有機物的光催化降解能力為二氧化鈦-硅藻土復合紙板>二氧化鈦-膨潤土復合紙板>二氧化鈦-人造沸石復合紙板。二氧化鈦與硅藻土的質(zhì)量比為1時，揮發(fā)性有機物的降解率最大，為52.7％。本研究的條件下二氧化鈦-硅藻土復合紙板的光催化效率隨著光強的增大而提高。隨著紙板面積的增加，揮發(fā)性有機物的降解率增加，但0.094 m2增加到0.220 m2時，揮發(fā)性有機物的降解率只有

7、增加6.3％。預期所研制的二氧化鈦-硅藻土復合紙板對微克級的有機溶劑廢氣有較高的降解率。隨著光催化降解時間的延長，色譜圖上流出時間在5.32min的苯峰和5.59 min的甲苯峰的面積不斷減少，在4.96 min、5.0.min和5.13 min出現(xiàn)三個小峰，且隨著光照時間的增加，這三個峰面積也不斷增大，可以推測這三個峰屬于揮發(fā)性有機物的光催化降解產(chǎn)物。進一步延長光照射時間，揮發(fā)性有機物可完全降解。 3、二氧化鈦復合紙板對NP

8、-10水溶液的光催化降解性能與應用條件 吸附劑結(jié)構對二氧化鈦復合紙板對NP-10的吸附性能影響大，二氧化鈦復合紙板中吸附劑對NP-10的吸附能力為活性炭>膨潤土>硅藻土>人造沸石。二氧化鈦復合紙板對NP-10的光催化降解能力與其對NP-10的吸附能力一致，降解率的順序為活性炭>膨潤土>硅藻土>人造沸石>無吸附劑，表現(xiàn)出二氧化鈦與吸附劑的協(xié)同作用。復合紙板中二氧化鈦與活性炭的質(zhì)量比對光催化降解性能的影響大，活性炭含量為15％時，

9、光催化降解性能最大。二氧化鈦復合紙板對NP-10的光催化降率解隨NP-10的初始濃度的增加而先增大后減小。NP-10的初始濃度40 mg/L時降解率最大。降解反應符合似二級動力學反應速度方程式。二氧化鈦復合紙板和過氧化氫對光催化降解NP-10有協(xié)同效應，在過氧化氫濃度為20 mg/L時，光催化降解作用最大。Fe3+離子摻雜大幅增大二氧化鈦復合紙板對NP-10光催化降解率，最大可達150％。光催化降解72 h后NP-10溶液的UV譜圖中2