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半导体光催化氧化技术自问世以来,一直是国内外科学家的研究热点.其中TiO2作为光催化剂的一种,不仅无毒、价廉、稳定、使用寿命长,而且还能被波长为380nm左右的近紫外光激发,在温和条件下完全降解各种有机污染物,具有广阔的应用前景.该课题主要以TiO2光催化剂为研究基础,用玻璃纤维网作为负载基材,通过研究纯TiO2和改性Fe-TiO2的制备方法、结构表征、活性评价、稳定性考察,获得了一种高活性、操作简便、具有应用前景的光催化剂.为了制备高活性光催化剂,该实验通过调节胶液组分比例、涂覆次数、焙烧条件等方法来找出最优的制备条件.另外,在制得的高活性纯TiO2催化剂的基础上,该实验尝试了在胶液中添加Fe(NO3)3·9H2O的方法对其进行改性,并比较了不同掺铁量光催化剂之间的活性,发现不掺铁的标准TiO2催化剂的催化活性最好,而掺铁改性的光催化剂效果不理想.该实验采用自制的圆筒型反应器的活性评价装置,通过苯酚的降解率来评价光催化剂的活性.针对传统固定式反应器对紫外光利用效率低的特点,该实验采用可以透光的玻璃纤维网作为基材,在反应器中平行缝制三层催化膜,使得入射进反应液中的紫外光可以完全被催化剂利用.活性评价结果显示,制备TiO2光催化剂的最佳条件为:胶液组成为VTi(C4H9O)4:Vc2H5OH:VH2O:V(1:4)HNO3=80:720:8:2.5;涂覆次数为3次;焙烧条件为先以2℃/min的升温速率升温至500℃,然后在500℃下保持1小时.利用电子天平、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对制得的光催化剂进行了结构表征.对于纯TiO2催化剂,随着焙烧温度升高,TiO2逐渐由无定型向锐钛矿型转变.催化剂膜表面光滑、连续,很少裂缝,可以多次重复利用而不影响活性.对于Fe-TiO2催化剂,Fe3+的掺杂抑制了TiO2晶体的成长,使粒径变小.在初制得时表面光滑、完整,但经多次降解实验反应后,脱落现象严重,可以看到有大片的催化膜龟裂、脱落,表面呈碎片状,牢固性很差.