中图分类：X703

学科分类：610.30

成果类别：应用技术

成果水平：未评价

研究起止时间：2010-08～2013-05

评价形式：验收

本项目着重于制备负载型TiO2光催化材料,提高材料的光催化性能并与污水处理技术相结合,以实现太阳能在污水处理及环境治理方面的应用。主要分为如下几个部分： （一）高有序TiO2纳米管的制备及掺杂后光催化性能的影响 制备了Ag、N、Fe、C等元素掺杂的氧化钛纳米管阵列,研究不同掺杂离子对氧化钛禁带宽度、空穴—电子复合率等的影响,获得了光谱响应宽、光催化效率高的纳米氧化钛膜,提高其光催化处理污水效率。 （二）TiO2薄膜的制备 课题组研究了两种方法来获得TiO2薄膜。第一种是对钛片进行酸碱处理后,经阳极氧化、电化学等方法在钛片表面原位生长出具有一定厚度的高有序的TiO2纳米管阵列薄膜。第二种方法是通过sol-gel技术,在玻璃、玻璃纤维上负载钛凝胶,在一定焙烧温度下制得牢固的TiO2薄膜。 （三）外场辅助对TiO2薄膜光催化性能的影响 研究了超声及磁场辅助对氧化钛薄膜降解效率的影响。 （四）光催化污水处理装置的设计 （1）联合抛物面式（CPCs）光催化污水降解反应装置：设计了中试规模的联合抛物面式（CPCs）光催化降解反应装置。这种特殊的几何学构造使之几乎可以搜集所有方向的光线。污水在两管的夹层中流动,可以最大限度地利用太阳光。 （2）TiO2纳米管阵列光催化污水装置：利用阳极氧化法制备的TiO2纳米管阵列和以纤维材料为基底负载纳米TiO2粉体材料等多种TiO2光催化剂对污水进行光催化降解。 成效简介： 通过调控氧化钛纳米管直径大小、长度等,获得了具有优异光催化性能的氧化钛纳米管。并在纳米管中掺杂了Ag、N、Fe、C等元素,研究不同掺杂离子对氧化钛禁带宽度、空穴—电子复合率等的影响。获得了光谱响应宽,可以吸收一定可见光,光催化效率高的纳米氧化钛膜,提高了光催化污水处理效率。 本项目在实施过程中,共发表论文4篇,其中SCI和EI收录2篇,出版专著1部,申请专利3项,软件注册登记1项。获得海南省科技进步奖二等奖1项。设计并构建了太阳能污水处理装置2套。项目实施过程中共培养硕士生3名。