纳米TiO₂是一种重要的工业粉体材料,有着广泛的用途。它特有的光学物理性能和光化学性质一直受到科学界的广泛关注。纳米TiO₂具有优良的光催化活性,能分解大气和废水中的有机物与部分无机物,可作为大气和废水的净化剂,废塑料的降解剂,以它作为功能性材料的应用将会对建材、环保、能源、催化材料产业带来巨大的影响。本文以现代家居生活中常见的有害气体之一的甲醛作降解对象,以其光催化降解率和计算求得一级反应速率常数评定纳米TiO₂光催化活性,研究纳米TiO₂光催化降解甲醛的性能。 采用工业丙烷/空气火焰CVD法制备的纳米TiO₂和管式光化学反应器,用液相沉积法在反应器壁面制备TiO₂薄膜,实验研究了流速、膜厚、光波长与光强、相对湿度、甲醛浓度对纳米TiO₂薄膜光催化降解甲醛的影响。在透光率的等效膜厚100nm（涂层的TiO₂颗粒约4.7mg）、反应器入口气体甲醛浓度约500ppm、相对湿度80%、停留时间3.4s、常温常压、在主波长分别为365nm和254nm的两盏8W紫外灯照射的条件下,16个样品纳米TiO₂薄膜光催化降解甲醛的降解率在0-30%之间。根据实验结果讨论了TiO₂的晶型、含碳量、及紫外吸光特征对TiO₂薄膜光催化降解甲醛的影响。当TiO₂中金红石含量在30%以内时,甲醛的降解率随TiO₂中金红石含量的增加而增加。当TiO₂中碳含量约5%时,甲醛的降解率达最大值,有最佳的降解效果。用四阶龙格-库塔法数值求解扩散方程,结合实验测量的降解率,理论上获得了16个样品的一级速率常数在1.37·10^-4-1.17·10^-3m/s之间。讨论了TiO₂中金红石含量和碳含量对光降解甲醛一级速率常数的影响,当TiO₂中碳含量约5%时,降解甲醛的一级速率常数达最大值,有最佳的降解效果。