中文摘要
日益恶化的水污染问题已经严重地危害了我国人民的身体健康和国民经济的持续发展,治理水污染已成为当务之急。本研究立足于当前具有光催化降解性能的TiO2薄膜制备中存在的问题,提出了采用光聚合诱导相分离方法制备具有旋节相分离结构的TiO2薄膜,并将其应用在有机物污染废水的治理上。在溶胶制备中引入具有光聚合性能的反应单体,并对浸渍法镀膜得到的TiO2胶体薄膜采用紫外光照,诱导单体聚合从而实现薄膜中相分离结构
结题摘要
本研究针对目前多孔TiO2薄膜制备中存在的问题,采用了光聚合诱导相分离方法制备TiO2薄膜。在溶胶中引入具有光聚合性能的反应单体,使用该溶胶进行镀膜,通过对薄膜进行紫外光照,诱导单体聚合,从而在薄膜中获得相分离结构。分别以丙氧基化3-甘油三丙烯酸酯、丙稀酰胺、二季戊四醇羟基五丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯为反应单体,安息香二甲醚和偶氮二异丁氰为光引发剂,制备出了具有网状、旋节相分离、多孔结构的TiO2薄膜。系统研究了单体种类、聚合反应条件、反应物配比等反应条件对薄膜结构的影响规律,通过改变聚合反应条件并结合TiO2薄膜本身的水解-缩聚过程实现了薄膜表面形貌和微区尺寸的有效调控。此外,以二乙醇胺作为抑制剂,通过钛源的原位水解缩聚制备了具有纳米结构的TiO2透明薄膜。通过调节溶剂配比,可以实现对组成薄膜的纳米粒子的尺寸进行调变,获得了具有多级结构的TiO2透明薄膜。将制备出的薄膜用于光催化降解亚甲基蓝的研究,考察了TiO2薄膜的制备条件对其光催化性能的影响,结果表明,本研究制备的TiO2薄膜呈现出了优良的光催化性能,能够有效降解亚甲基蓝分子。
