二氧化钛是目前使用较多的光催化剂,催化剂一般是粉末状,存在着易流失、难重复利用的特点,因而,二氧化钛的高效、稳定的固载是二氧化钛工业化运用的重要前提。本课题以硅溶胶为粘结剂,采用喷涂法将催化剂和粘结剂的混合液喷涂在铝合金网上,通过对硅溶胶优化和改性,筛选出催化剂的最优制备方法,并考察了固载的催化剂对甲苯的降解活性。进行了直接喷涂硅溶胶固载TiO₂的研究。比较了不同粘结剂固载二氧化钛催化剂的催化活性,结果表明硅溶胶作为粘结剂时,催化剂表现出了最好的效果。为进一步优化催化剂的制备方法,对硅溶胶与二氧化钛的质量比和分散剂进行优化,结果发现,在二氧化钛的质量与二氧化硅的质量比为4:3,六偏磷酸钠的质量分数为2%时,催化剂表现出最好的光催化效果,3 h对甲苯的降解率为98%,矿化率为87%。进行了硅溶胶固载TiO₂表面改性的研究,分别选用氟碳乳液、硅丙乳液、铝溶胶、硅烷偶联剂KH-570进行表面改性,减少催化剂裂痕。发现4种方法都能对催化剂进行改性。其中硅烷偶联剂改性后的催化剂,光催化效果最佳,当二氧化钛与KH-570质量比比为10:3时,p H为2时,催化剂表现出最好的光催化效果,3 h内对甲苯的降解率为94%,矿化率为87%。考察模拟条件下固载TiO₂催化剂降解甲苯的性能研究。在流动态条件下对甲苯进行降解,结果表明,紫外光氧化不能对甲苯进行矿化。考察反应条件对催化剂降解甲苯的影响。结果表明:污染物在反应器中的停留时间对甲苯的影响最大,随着停留时间增加,催化剂对甲苯的降解效果越好;随着甲苯初始度的增加,催化剂对甲苯的降解率减少;随着湿度的增加,催化剂对甲苯的降解率先增大后减小;随着催化剂量的增加,催化剂的降解率增加。当甲苯初始浓度为10 ppm,停留时间为60 s,相对湿度为45%时,催化剂对甲苯的降解率为91.5%,矿化率为71%。考察催化剂对不同有机物的影响,催化剂对醇类、醛类、醚类都有90%矿化。催化剂表现出良好的寿命,在连续使用3星期,催化剂依旧能保持对甲苯88%的降解率。