具有多级孔结构TiO2/C块体材料的构筑及其可见光催化净化室内空气的研究

项目名称： 具有多级孔结构TiO2/C块体材料的构筑及其可见光催化净化室内空气的研究

项目编号： No.51208003

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 建筑环境与结构工程学科

项目作者： 胡路阳

作者单位： 安徽理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 针对目前多级孔改性TiO2存在比表面积小、粉末结构不易回收与再利用、平面薄膜结构对空间光线利用率低的问题，本项目提出选用具有一定强度的高比表面积泡沫碳作为载体，利用溶剂蒸发诱导自组装的方式在其骨架表面构筑具有多级孔结构的改性TiO2，制备出TiO2/C 块体光催化复合材料。通过泡沫骨架的三维网格结构增加光催化剂的空间光线利用率，借助载体对污染物形成主要吸附保持多级孔改性TiO2高催化活性，促进复合材料在光催化性能方面的提升。在该项目的研究中重点解决TiO2多级孔结构的形成机制与TiO2/C块体材料光催化性能调控的问题。通过本项目的研究，将揭示制备方法、改性方式和微观结构对室内空气催化净化性能的影响规律；明确多孔载体与多级孔改性TiO2结合的协同催化效应；建立TiO2/C光催化材料结构-性能关系理论模型；并根据TiO2改性与多级孔结构的可控调制，发展高性能TiO2/C光催化剂的普适制备方法。

中文关键词： TiO2/C；多级孔；显微结构；结构调控；光催化性能

英文摘要： In the current research, the modified TiO2 with hierarchical porous structure exhibit small specific surface area, poor recycle and reuse performance for powder and low utilization efficiency of space light for plane films. Aiming at the present problems, the project intends to adopt the carbon foam with large specific surface area and certain strength as a carrier to prepare a TiO2/C monolithic photocatalytic composite. Thereof, the modified TiO2 with hierarchical porous structure is introduced on the surface of foam struts using surfactants as structure-directed agents through the evaporation-induced self-assembly (EISA) route. Because the open three-dimensional reticular structure guarantees the utilization efficiency of film as high as possible, and the majority of the substrate and the intermediates species are adsorbed onto the carbon foam surface which maintains high activity of the TiO2, the photocatalytic performance of the TiO2/C composite material will be enhanced. In the project, the key issues are focused on understanding of the formation mechanism of TiO2 hierarchical porous structure and controlling of the photocatalytic performance of TiO2/C. According to the research of the project, the influence of the preparation methods, modified routes and microstructure on photocatalytic purification perfor

英文关键词： TiO2/C；Hierarchical Pore；Microstructure；Structure regulation；Photocatalytic Properties