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TiO2的光催化活性也應(yīng)用于建筑領(lǐng)域,以減少揮發(fā)性有機(jī)化合物,改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。在UV的激發(fā)下,采用銳鈦型TiO2/PAN纖維處理甲苯/空氣混合氣體。前期的研究表明,甲苯的光催化氧化分解產(chǎn)物分別為苯甲醛、苯甲酸和甲酚。采用傅里葉紅外線光譜儀(FTIR)研究甲苯與TiO2光催化劑間的相互反應(yīng)發(fā)現(xiàn),甲苯在3 100~2 800 cm-1, 1 610~1 360 cm-1和730 cm-1處出現(xiàn)了-CH-的伸縮振動峰和環(huán)伸縮振動峰。由于FTIR的吸收強(qiáng)度與甲苯濃度成正比,因而可以通過不同反應(yīng)時間下甲苯/空氣濃度的變化來反映甲苯的分解率(見圖7)。混合氣體中甲苯濃度越高,則所需分解的時間越長。

注:降解動力學(xué)為:y=y0e-0.03t,其中y0為初始濃度(mg/kg),t為分解時間(min)。

納米晶體材料,如MgO、CaO和Al2O3,對吸附的極性有機(jī)化合物(如酮和醛)有很好的表面化學(xué)反應(yīng)性。這些被吸附物質(zhì)在納米顆粒表面的分解反應(yīng)分二步進(jìn)行,第一步為通過物理吸附將有毒物質(zhì)吸附到顆粒表面,第二步進(jìn)行化學(xué)分解。相比普通的多晶材料,MgO納米顆粒(粒徑≤8 nm,締合體尺寸為3. 3μm)由于呈多面體形狀,角/邊比例較高,因而反應(yīng)表面積很大。同時,由于納米顆粒有大量的缺陷和角,能夠提供高的反應(yīng)活性。大表面積和高反應(yīng)活性使得這些材料能極其有效地應(yīng)用于解離化學(xué)吸附(也稱為破壞性吸附)有毒物質(zhì)。

MgO在分解有機(jī)膦如化學(xué)興奮劑甲基膦酸二甲酯(DMMP)時極其有效。它可以作為后整理劑,也可以在纖維加工過程中作為添加劑。單獨(dú)采用MgO納米顆粒漿狀物或者將其與淀粉組合處理棉織物,可使織物對殺蟲劑涕滅威的吸附性能大大提高,同時還具有自排毒功能。