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纳米二氧化钛具有光催化活性，可降解各种高分子有机化合物，在污水处理、空气净化、保洁除菌领域得到广泛应用。自然界中二氧化钛有三种晶体结构：锐钛矿、金红石以及板钛矿，板钛矿是一种亚稳相，因而极少被应用，其中锐钛矿具有高催化活性，金红石具有高折射指数。本论文首先通过研究二氧化钛不同晶相比例下的光催化活性和光学性能，得出混晶氧化钛具有最佳光催化活性和最佳光学性能时的具体晶相组成，为纳米氧化钛物理化学性质的优化提供了理论依据。测定了纳米混晶氧化钛A的等电位点，实验研究纳米氧化钛颗粒有效的分散方法。采用涂布的方式制备光催化活性纸，研究分析了不同原纸、胶粘剂、颜料对光催化剂催化效率的影响，为光催化活性纸的生产研究以及高固含量纳米涂料的制备提供技术和理论依据。
采用超声混合的方法，按金红石型质量含量w10％～90％制备纳米混晶氧化钛，以甲苯为目标降解物，在光反应器中进行光催化试验（紫外光波长365nm）。采用气相色谱（GC）检测甲苯浓度，每10min取样一次，总测试时间为270min。确定当锐钛矿/金红石=83/17（质量比）时，纳米氧化钛具有最佳的光催化活性，在测试时间内，甲苯的降解率达到50．6％。锐钛相氧化钛光催化活性优于金红石相，但一定比例的金红石能提高氧化钛的光催化活性，具有混晶效应。
以载玻片为基材，采用浸渍涂布（Dip-coating）的方法制备氧化钛涂层，分别测试样品白度、不透明度、色度（CIE L*，a*，b*）随混晶氧化钛晶相组成的变化规律。当锐钛矿/金红石=40/60（质量比）时，样品白度、不透明度和亮度均达到最大值，在该比例下，混晶氧化钛具有最佳的光学性质。
采用X射线衍射（XRD）分析实验室自制纳米混晶氧化钛A的晶相组成为锐钛矿/金红石=80/20（质量比），样品在270min内，甲苯的降解率达到93％。通过测定混晶氧化钛A的Zeta-pH曲线，得出氧化钛A在水相中的等电位点为pH6．4，当体系pH<5．0或pH>8．4时，｜（）｜<30mV，体系处于稳定状态。通过粒径和（）值评价氧化钛A在不同条件下的分散效果，由正交L9（34）试验确定了氧化钛A的最佳分散条件：超声时间15min，六偏磷酸钠用量0．2％，氧化钛浓度3％，pH9．5，其中各因素对分散效果影响的显著程度为：纳米TiO2浓度>pH>超声分散时间>分散剂六偏磷酸钠用量。采用动态光散射粒度仪（DLS）测试氧化钛分散前后粒径，其二次絮聚粒径由未经任何分散处理时的409．0nm降至68．6nm，验证了正交实验的准确性。
研究了原纸纤维组成、Cobb值、孔隙率、孔隙分布等因素对光催化活性的影响。结果表明以Ahlstrom Nonwoven为原纸的光催化纸活性最强。经365nm紫外灯照射120min后，甲苯的降解率达到87．1％。通过纤维形态分析得知，Ahlstrom Nonwoven由合成纤维PET和纤维素构成。通过Micromeritics AutoporeⅣ9500测试原纸的孔隙分布特征，结果表明原纸Nonwoven具有孔隙直径大，孔隙率小以及Cobb值低的特点。
研究6种胶粘剂对纳米氧化钛光催化活性和光学性质的影响。结果表明，胶体氧化铝具有良好的分散性能，得到的样品同时具有最强的光催化活性和最佳的光学性能：在365nm的紫外灯开启120min后，甲苯的降解率达到64．53％；白度和不透明度在原来氧化钛涂层的基础上分别提高了6．1％和1．8％。以SB胶乳为胶粘剂的样品，在紫外灯开启120nun后，甲苯的降解率达到61．58％。以硅溶胶作胶粘剂的样品在紫外灯开启120min后，甲苯的降解率达到56．27％。而胶粘剂CMC、PVA和淀粉则完全屏蔽了纳米氧化钛的光催化活性。经扫描电子显微镜（SEM）分析，以硅溶胶、胶体氧化铝和胶乳SBR作胶粘剂时，纳米氧化钛颗粒沉积在纤维表面或者涂层表面，而以CMC、PVA和淀粉作胶粘剂时，氧化钛颗粒则完全被包埋、覆盖，催化剂失效。
比较颜料CaCO3和瓷土对纳米混晶氧化钛涂料体系的影响。结果表明，氧化钛对Ca2+的存在很敏感，以CaCO3配制的涂料，平均粘度达到1733mPas（Brookfield@55％固含量，＃4转子，100RPM），而相同条件下的瓷土，平均粘度为1110mPas（Brookfield@55％固含量，＃4转子，100RPM）。CaCO3导致二氧化钛涂料体系失稳，涂料粘度增大，不是理想的氧化钛的共混颜料。
采用双层涂布的方法制备光催化活性纸。以传统涂料配方制备底涂涂料，面涂是光催化剂涂层。结果表明，当光催化剂涂层涂料配方采用95份TiO2 A，5份沸石Clinoptilolite，8份胶乳DOW620NA，以及0．2份分散剂（NaP03）6时，光催化性能最好，甲苯在测定时间内降解率达到69．09％。实验表明，在光催化剂涂层中添加一定量的沸石，能提高涂层中光催化剂与目标降解物的有效接触面积，光催化活性得到提高。