An Experimental Study of Effects of Different Substrates
on Photocatalytic Activies of Loaded TiO₂ Thin Films
ZHAO Cui-hua，CHEN Jian-hua，SHAN Zhi-qiang
(Resource and Environment College，Guangxi University，Nanning 530004，China)

　　Abstract：Uniform and transparent TiO₂ thin films on different substrates were made by sol-gel method. The photocatalytic degradation experiment with methyl orange aqueous solution showed：The TiO₂ thin film on　different substrates had different photocatalytic activities，which was the highest with titanium slice，followed by　ceramic，stainless steel，Al slice and glazed ceramic tile，and was the lowest with glass.Moreover，their　photocatalytic activities were related to the heating temperature of the substrates.The photocatalytic activity with　titanium slice was the highest when the heating temperature was 520 ℃，the photocatalytic activities with　ceramic，glazed ceramic tile，stainless steel and glass were the highest when the heating temperature was 580℃，while that with Al slice was the highest when the heating temperature was 460℃.
　　Key words：sewage disposal；photocatalysis,TiO₂；substrate

　　以二氧化钛等半导体为催化剂的光催化技术是近20年来环境研究的热点之一[1]，许多研究[2]，表明它可以较好地降解水和空气中的很多污染物，包括有机物和无机物。但是由于传统的粉末光催化剂存在着二次分离和回收等问题，许多研究者把目光转向了固化二氧化钛体系，即把二氧化钛光催化剂固定在一种载体上，制备成一种薄膜。
　　本文采用溶胶_凝胶法在不同的载体(钛片、玻璃、铝片、陶瓷、釉面瓷砖、不锈钢、铜片)表面制备二氧化钛薄膜，来考察不同载体对负载TiO₂薄膜光催化活性的影响，而且对不同载体的加热工艺进行了研究。

1 实验方法

1.1 二氧化钛薄膜的制备
　　以钛酸四正丁酯为原料，以三乙醇胺为抑制剂来制备溶胶。具体配制方法如下：取17.0mL钛酸正四丁酯和4.8mL三乙醇胺溶解到67.3 mL无水乙醇中，搅拌2h，然后再加入10mL无水乙醇和1 mL蒸馏水，再搅拌30 min，即得到淡黄色的透明溶胶。
　　把钛片、铝片、不锈钢、玻璃、釉面瓷砖和陶瓷切割成10mm x 10mm的方形，相继用酸、碱和酒精清洗后凉干。把这6种清洗凉干后的载体分别浸渍在溶胶中，提拉速度为200mm／min，取出后放到100℃的马弗炉中保温30min，然后分别以每分钟5 ℃的速率升温到一定的温度(400℃，460℃，520℃，580℃，640℃，700℃等)，在此温度下再保温1h，即得到不同加热工艺下不同负载的二氧化钛薄膜。
1.2 分析方法
　　采用甲基橙作为光催化降解物。甲基橙在0～20 mg／L范围内其质量浓度和吸光度成正比，可以用紫外分光光度法在450nm处，测定光解前后甲基橙的吸光度，然后计算甲基橙的脱色率。
1.3 实验过程
　　光催化实验在自制的循环式光催化处理仪进行。如图1所示。

　　取300mL质量浓度为6.7 mg／L的甲基橙溶液到反应器，容器的上部放置经过热处理的含有二氧化钛薄膜的不同载体，容器中含有2个小型电动机，使被处理水循环流过载TiO₂的片体。水样中插入一个充气的细管，以便充人一定量的空气。300W的紫外灯在距离载体10cm处。每光照20min取一次样，以便分析甲基橙脱色率的变化。

2 结果和分析

　　关于光催化负载加热工艺对光催化活性的影响，以前也有人研究过，但是所得的结论不很统一，针对这种情况，本文又对不同负载加热工艺对光催化活

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