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TiO2是一种最优异的光催化材料。这种独特的性质在环保领域受到广泛关注,一直是材料领域的各国学研究和应用开发热点。由于粉末态TiO2容易流失,不但造成资源浪费,而且引起环境污染,因此TiO2的固定化技术是其应用研究的主要任务。目前,TiO2的负载方法主要包括溶胶—凝胶法、沉积法和自主装成膜法(SA)等。载体多为无机材料,以来源广、成本低的硅酸盐为主,其次还有金属、活性炭等,常见的如玻璃类、陶瓷类、高分子聚合物类、吸附剂类、阳离子交换剂类、金属类。本文采用全氟磺酸树脂为改性剂或载体,制备出各种全氟磺酸树脂/TiO2复合膜,并通过各种检测手段研究了复合膜的微观结构和光催化性能及其稳定性。本文主要成果如下:(1)利用载玻片为载体,通过溶胶—凝胶法,制备了全氟磺酸树脂/TiO2复合膜。利用XRD、FT-IR和SEM表征了复合膜的结构,并对这种复合膜进行了性能评估。(2)利用全氟磺酸树脂薄膜为载体,通过原位溶胶—凝胶法,制备了全氟磺酸树脂/TiO2复合膜。XRD结果显示复合膜中全氟磺酸树脂的晶型保持得很好,二氧化钛是由锐钛矿型,板钛矿型和金红石型混合存在;复合膜具有一定的光催化能力,紫外光照射1h,甲基橙的降解率为31.3%。(3)以锐钛矿TiO2粉末为原材料,通过全氟磺酸树脂薄膜重铸法,成功制备全氟磺酸树脂/Ti02复合膜。其光催化性能较高,m(TiO2)%=5%的复合膜,紫外光照30 min,甲基橙降解率达到将近60%。TiO2的含量对复合膜的光催化效率并没有显著地影响。复合膜经过5次光催化实验之后,仍然保持稳定的光催化效率。(4)TiO2锐钛矿溶胶为原料,同样以全氟磺酸树脂薄膜重铸技术为基础制备了全氟磺酸树脂/TiO2复合膜。结构分析显示,全氟磺酸树脂溶液与TiO2溶胶混合时,迅速产生絮凝反应,干燥形成薄膜之后,絮凝颗粒比较均匀地分布在复合膜内。XPS和FT-IR分析表明,全氟磺酸树脂和TiO2颗粒之间存在Ti-O-S键和氢键作用,全氟磺酸树脂骨架结构没有受到影响。全氟磺酸树脂/TiO2复合膜具有很好的光催化活性,紫外光照射90 min,所有复合膜对甲基橙的降解率都超过了94%。5%的复合膜经过H2O2处理30 min之后,光催化效率从55%达到80.4%。