在应用光催化技术处理污水的早期研究中,二氧化钛是以悬浮状态出现的。悬浮态二氧化钛虽比表面大,反应活性好,但缺点是易凝聚,处理后催化剂分离回收困难,且光的穿透深度亦受到影响,使得该方法很难实用化。所以,国际上从90年代初开始研究向固定相发展,并取得了进展。研究表明,光催化剂表面吸附污染物的能力是影响光催化降解率的一个重要因素,将光催化剂附着在有效的吸附剂上,可以在催化剂表面聚集更多的污染物,提高界面电荷的传递速率,降低空穴和电子的复合率,从而提高光催化降解的效率。
涂膜工艺的选择
1)涂层次数在一定的层厚范围内涂层次数影响膜的厚度和质量,膜越厚,则所涂TiO2的浓度越大,光催化性能越好。但对于吸附性能很强的活性炭来说,与其它载体表面不同,涂膜时,涂层材料会深入微孔,因此,涂层次数多,将明显影响到它的吸附性能。此外涂层次数越多,经济成本也越高。
2)煅烧温度煅烧温度对TiO2膜的质量和固定化也有一定的影响。煅烧温度过低,则所涂TiO2膜上的有机成分不能完全煅烧炭化。而温度超过700℃,TiO2将从锐钛矿型向金红石型转变,从而使其光催化活性明显变差。
3)涂膜方式活性炭颗粒较小,易粘结成团,通常的浸渍法不宜采用。本实验采用了蒸干法,将活性炭置于一定体积的溶胶中,在100℃下加热蒸干,TiO2就涂在活性炭上。
4)退火时间表明,保温时间在2h左右较好,本实验采用此值。按上述影响因素分析,本实验固定了两因素,仅对涂层次数、煅烧温度进行了考察,选定的*佳涂膜工艺条件为,550℃下涂一层,退火时间为2h.