纳米TiO2/β-CDP复合物的制备及表征
2018-05-04杨志恒刘泽华王高升
天津科技大学学报 2018年2期
杨志恒,武 伟,刘泽华,王高升
(天津市制浆造纸重点实验室,天津科技大学造纸学院,天津 300457)
室内装修造成的甲醛、甲苯等有毒有害物质严重危及人们的身体健康,为了解决室内污染问题,各种环保涂料应运而生,其中具有光催化降解性能的纳米TiO2受到了广泛专注[1].纳米 TiO2的能带结构是由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构成,在价带和导带之间存在着一个禁带宽度为 3.2,eV的宽禁带区域.当波长小于 387.5,nm的紫外光照射纳米 TiO2时,能量等于或者是大于 3.2,eV的光会被TiO2吸收,价带的电子跃迁至导带.此时,在导带上产生带负电的高活性带电子,具有较强的还原性,可以与吸附在纳米TiO2表面的O2、H2O反应生成氢氧自由基,同时在价带上也会生成一个带正电荷的空穴,具有较强的氧化性.正是利用其受激发后产生的电子-空穴对,可以催化降解附着于纳米 TiO2表面的多种有机物[2].然而,纳米 TiO2也存在其局限性,如催化范围较小,仅能催化分解其表面的污染物;电子-空穴对极易复合,如若不能及时发生氧化还原反应,电子-空穴对极易在晶体内部中和[3].
环糊精(cyclodextrin,CD)是一类 D 型吡喃葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键连接而成的低聚糖[4],外形如空腔截锥,具有外亲水、内疏水的性质,对多种有机化合物具有独特的“包结作用”[5-6].
本研究将结合纳米 TiO2的光催化性能和环糊精的包结富集作用,制备二者的核壳复合物,即以环氧氯丙烷(EPI)为交联剂,β-环糊精聚合物(β-CDP)为壳、纳米 TiO2为核的复合物……
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