在工业社会里,环境污染成为人们严肃关注的问题。随着社会的发展,人们的环保意识不断增强,如何降低工业生产对环境的污染已经成为一个全球性的严峻问题。为此,科技工作者探索了多种解决污染问题的途径。在处理有机污染物、净化空气等众多种方法中,光催化氧化具有简单易行、效果优良、无二次污染等特点,已经引起众多学者的兴趣。 二氧化钛(TiO2)是半导体光催化中的佼佼者,拥有高活性、安全无毒、无污染、化学性质稳定等优点,是人们研究的热点对象。尽管如此,TiO2作为光催化剂仍然有其弱点,即光生电子一空穴对复合几率高,对太阳光的利用率较低,应用施工不便,在有机涂层中会分解基体。于是,对TiO2进行改性提高其光催化性能,提高其对太阳光的利用率,保护有机基体不被分解就显得尤为重要了。针对光催化特性,TiO2的改性方法很多,其中一个很有效的方法就是与其他半导体或绝缘体物质复合,如以SiO2为载体,与SiO2复合成为复合光催化粒子。TiO2/SiO2复合粒子拥有比纯TiO2更好的分散能力,更好的吸光能力,从而体现出更强的光催化性能。 本文采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2复合粉体。探讨了加水量、催化剂、稳定剂、反应温度等对TiO2/SiO2复合粉体合成的影响。借助FT-IR、XRD、紫外-可见分光光度仪、比表面积仪、SEM等测试方法对TiO2/SiO2复合光催化粒子进行分析的结果表明,TiO2/SiO2复合光催化粒子是以分子水平相结合,粒径分布比较均匀,其晶态结构是以锐钛型为主。该复合粒子拥有比纯TiO2更大的比表面积。 本工作通过研磨机和超声波仪的强力分散,把TiO2/SiO2复合光催化粒子分散到醇酸树脂中,制备了具有光催化功能的涂料。借助分光光度仪、表面接触角仪等测试方法对该涂料进行光催化行为测试的结果表明,含TiO2/SiO2复合光催化粒子的涂层具有比只含TiO2粒子的涂层,在紫外光照射下,拥有更强的分解次甲基蓝、分解油污的能力,同时该涂层在紫外光照射后拥有更好的亲水性；实验结果还表明,TiO2/SiO2复合光催化粒子的涂层和TiO2-样,都是通过紫外光激发产生具有强氧化性的·OH自由基而表现其强的光催化活性的。 通过对含TiO2/SiO2复合光催化粒子涂层的表面光泽度和SEM的测试,结果表明SiO2粒子的加入不仅可以提高TiO2的光催化活性,更重要的是可以保护涂料的基体不受损害,涂层拥有很好的耐老化性能。