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本文将纳米TiO<,2>光催化技术引入园艺产品冷藏环境中乙烯的降解，研究以活性碳纤维(ACF)为载体，以溶胶一凝胶法(sol-gel)和粉末浸渍-提拉法为基本制备方法，重点研究了强超声波、强酸、离子溅射沉积纳米铂(Pt)等处理对所制备的TiO<,2>/ACF薄膜和Pt改性TiO<,2>/ACF薄膜光催化降解模拟冷藏环境中乙烯的影响及其机理，研究结果如下：
1、强超声波对溶胶-凝胶法TiO<,2>/ACF薄膜光催化活性影响及机理。强超声波处理的溶胶所制备的TiO<,2>/ACF薄膜光催化降解模拟冷藏环境中乙烯的活性比无超声波处理提高了25.4％，t检验统计分析结果表明t=3.11，P值等于0.0265，小于0.05，结果表明两者之间差异显著，说明强超声波处理可以显著提高光催化活性。
高分辨率热场扫描电镜(FSEM)观察结果证实了本研究条件下，强超声波处理所制备的负载型TiO<,2>/ACF纳米薄膜表面的确具有更好的颗粒性，结合超声波处理与未超声波处理TiO<,2>/ACF薄膜光催剂紫外可见光吸收光谱分析结果一致表明，强超声波处理会导致纳米TiO<,2>粒径的成长。
X射线粉末衍射仪(XRD)分析结果发现，强超声波处理的溶胶所制备的纳米TiO<,2>催化剂的锐钛矿相更明显。环境扫描电镜(ESEM)分析结果表明所制备的薄膜表面实现了均匀负载。FSEM分析与X射线光电子能谱仪(XPS)表面分析结果表明，所制备的TiO<,2>/ACF纳米薄膜表面主要由钛(Ti)、氧(O)及来自ACF的碳(C)组成，说明表面所负载的纳米薄膜为多孔状结构。
2、强超声波、强酸对浸渍-提拉法TiO<,2>/ACF薄膜光催化活性影响及机理。研究了强超声波、强酸处理P<,25>悬浮液对所制备的负载型纳米TiO<,2>光催剂薄膜气固相光催化活性的影响及其机理，研究结果发现：
实验条件下，经强超声波处理的气相法纳米二氧化钛粉末(P<,25>)悬浮液对所制备的负载型纳米TiO<,2>光催剂薄膜气固相光催化降解模拟冷藏环境中乙烯的能力提高了18.1％，加硝酸(HNO<,3>)光催化活性提高了15.2％，加硫酸(H<,2>SO<,4>)光催化活性却降低了26.6％，加HNO<,3>相较于加H<,2>SO<,4>提高了56.9％。统计分析结果表明强超声波、HNO<,3>处理可显著提高光催化降解乙烯活性，加H<,2>SO<,4>光催化活相较于加HNO<,3>显著降低。对不同处理所制备的P<,25>悬浮液紫外可见光吸收光谱特征实验分析发现，强超声波处理及硝酸处理相较于对照其所制备的悬浮液特征吸收边带均出现了蓝移，且强超声波处理与HNO<,3>之间存在协同效应。
XRD分析结果表明，单独HNO<,3>和单独超声波处理对P<,25>粉末的锐钛矿衍射峰有增强作用，H<,2>SO<,4>处理则产生与此相反的效果。微观应力分析结果发现，对照的微观应力仅为0.0039，酸处理和强超声波处理使微观应力值显著增大，HNO<,3>和强超声波处理对P<,25>粉末的微观应力值的增加有协同效应。
ESEM、FSEM及XPS表征了所制备的TiO<,2>/ACF纳米薄膜的表面微观结构及表面元素组成。研究结果发现，本实验条件下所制备的TiO<,2>/ACF纳米薄膜均实现了纳米TiO<,2>在ACF表面及内部负载，纳米TiO<,2>在.ACF单丝表面均匀负载且呈多孔状，总体孔结构呈大孔(大于50nm)/中孔(2-50nm)/微孔亚微孔(小于2nm)的多级孔结构状态，有利于高效吸附活性的发挥及反应气体的传质。
P<,25>在水溶剂中的宏观稳定性观察及激光粒度仪分析结果表明，强超声波处理对P<,25>悬浮液的分散性及稳定性起到主导作用，HNO<,3>可与强超声波协同作用，使分散性及稳定性更好。宏观观察结果发现了H<,2>SO<,4>会导致P<,25>悬浮液产生澄清及沉淀的不良影响。
3、离子溅射沉积Pt对TiO<,2>/ACF薄膜光催化活性影响及机理。研究了用离子溅射法沉积贵金属Pt，制备Pt改性的负载纳米二氧化钛的 ACF薄膜，研究发现，TiO<,2>/ACF纳米薄膜光照表面溅射沉积Pt对光催化降解乙烯有抑制作用，而相反底部溅射沉积Pt对实验条件下光催化乙烯的能力有所提高，溅射时间为60s时，光催化活性提高了12％。
研究亦发现了温度对表面溅射沉积Pt改性的TiO<,2>/ACF纳米薄膜光催化活性有着重要的影响。焙烧温度为350℃的光催化活性分别比250℃、450℃时高出了65.3％和20％。DUNCAN多重比较分析结果表明，焙烧温度250℃与350℃、450℃之间存在显著差异。
XPS分析结果表明，表面N污染可能是表面溅射沉积Pt改性导致光催化活性降低的一个重要原因。底部溅射沉积Pt改性时，由于Pt粒子起到电子捕获的作用，抑制了光生宅子.空穴的复合，因而可以增强光催化降解乙烯的效果。
电镜分析表明，溅射沉积Pt改性依然可以得到负载均匀且表面多孔的结构。
4、本研究证实了TiO<,2>/ACF纳米薄膜用于光催化降解模拟冷藏环境中乙烯的效果。研究结果表明，在本实验条件下，光催化降解乙烯的动力学过程可用对数方程得到较好的拟合。