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新材料
具有高光催化活性的多孔氧化钛薄膜的开发


一、项目成熟阶段:生长期

二、概况

    随着社会发展和人们生活水平的提高,环境污染越来越受到人们的关注。室内外空气污染、水污染等日益严重,影响人们的日常生活与健康,而利用半导体材料的光催化性能对环境中各种污染物的去除已引起世界的广泛关注。TiO2半导体光催化氧化技术因其具有效率高、能耗低、操作简便、反应条件温和、适用范围广、可减少二次污染等突出优点而成为新一代环境净化技术。目前,主要利用粉末TiO2,但是其在应用中存在着易失活、难回收等缺点,因此开发TiO2薄膜是实现工业化的最佳选择。增大TiO2光催化剂比表面和提高其锐钛矿结晶度,能够有效地提高TiO2的光催化活性,所以制备多孔结构的TiO2薄膜是实现高的催化活性的关键所在。我们通过研究制备了具有网状结构的多孔TiO2薄膜,光催化实验表明其具有高的光催化活性。

三、技术特点

    本研究利用UV固化的方法原位生成高分子模板作为结构导向剂制备了具有网状结构的多孔TiO2薄膜。此方法充分地利用了UV固化的优势,易于工业放大,可以方便地通过调节UV辐照强度与时间,以及所采用的高分子单体控制最终TiO2薄膜的结构,进而调控TiO2催化剂光催化性能,最终实现在满足光催化剂使用条件下的最佳光催化活性。这一方法制备的多孔TiO2薄膜具有高的机械性能,与支撑体的结合牢固、不易脱落,充分地体现了薄膜催化剂的优势。光催化降解亚甲基兰实验表明,我们制备的多孔TiO2薄膜具有高的光催化活性,与一般方法制备的致密TiO2薄膜相比,催化活性提高了3倍。

四、市场分析

    利用光催化降解处理水、空气污染是近年来研究的热点,由于其无与伦比的优势,中试研究正在紧锣密鼓地展开,相信很快将有整套的产品推向市场。同时,随着国家节能减排政策的推行,使得光催化剂在处理水、空气污染等方面的市场潜力巨大。因此高光催化活性的多孔TiO2薄膜的开发和实施,必然将会带来巨大的经济效益。同时,对于推动我国环境材料的发展,为我国可持续发展提供相关产品和技术支撑都具有十分重要的意义。

五、合作方式:面议

六、产业化所需条件

    需要前期资金投入进行小试、中试并购买相应的设备。