第一章 绪论 1
1.1 涂料的发展 1
1.2 绿色涂料 3
1.2.1 绿色涂料的意义 3
1.2.2 绿色涂料的类型 7
1.3 纳米复合涂料的国内外研究现状 12
1.3.1 纳米复合涂料的分类及功能 14
1.3.2 纳米复合涂料的研究发展方向 17
1.4 纳米TiO2光催化剂的国内外研究现状 17
1.4.1 纳米TiO2光催化剂 17
1.4.2 纳米TiO2的制备方法 21
1.4.3 纳米TiO2光催化氧化的机理与特点 26
1.4.4 纳米TiO2团聚与分散的机理 28
1.4.5 纳米TiO2光催化氧化技术在环境工程领域的应用 30
1.4.6 纳米TiO2的改性技术 33
1.5 纳米环境功能涂料在室内空气污染防治中的应用研究现状 39
1.5.1 室内空气污染及防治 39
1.5.2 纳米环境功能涂料的应用 40
第二章 实验材料及研究方法 44
2.1 实验试剂 44
2.2 实验仪器和设备 45
2.3.1 TiO2/SiO2纳米粉体的制备 46
2.3 实验方法 46
2.3.2 掺杂改性TiO2纳米粉体的制备 47
2.3.3 TiO2纳米复合涂料的制备 48
2.3.4 光催化剂的表征 49
2.3.5 光催化剂的分散性及光催化活性评价 50
2.3.6 纳米复合涂料的性能评价 51
第三章 高分散性TiO2/SiO2纳米粉体的制备与性能表征 59
3.1 TiO2/SiO2纳米粉体的制备工艺技术研究 60
3.1.1 纳米TiO2粉体预分散工艺条件的确定 60
3.1.2 纳米TiO2粉体包覆工艺条件的确定 62
3.2.1 XRD分析 66
3.2 TiO2/SiO2纳米粉体的表征及光催化活性 66
3.2.2 XRF分析 67
3.2.3 TEM分析 68
3.2.4 BET比表面和孔结构分析 69
3.2.5 光催化活性 71
3.3 本章小结 72
第四章 高光活性稀土掺杂TiO2纳米粉体的制备与性能表征 74
4.1 稀土掺杂TiO2纳米粉体的制备工艺条件优化 76
4.1.1 镱掺杂对TiO2纳米粉体的光催化活性的影响 76
4.1.2 钆掺杂对TiO2纳米粉体的光催化活性的影响 78
4.1.3 镨掺杂对TiO2纳米粉体的光催化活性的影响 80
4.2.1 稀土掺杂量对TiO2纳米粉体相变的影响 81
4.2 稀土掺杂TiO2纳米粉体的表征及光催化活性 81
4.2.2 焙烧温度对稀土掺杂TiO2纳米粉体相变的影响 85
4.2.3 稀土掺杂量对TiO2纳米粉体表面织构特性的影响 88
4.2.4 焙烧温度对稀土掺杂TiO2纳米粉体表面织构特性的影响 90
4.2.5 稀土掺杂对TiO2纳米粉体表面组成的影响 91
4.2.6 稀土掺杂对TiO2纳米粉体表面吸光性能的影响 93
4.2.7 稀土掺杂对TiO2纳米粉体表面光伏特性的影响 94
4.2.8 稀土掺杂对TiO2纳米粒子光催化活性的影响机制 96
4.3 锌镱共掺杂TiO2纳米粉体的制备工艺研究 99
4.3.1 锌掺杂对TiO2纳米粉体的光催化活性的影响 99
4.3.2 锌镱共掺杂对TiO2纳米粉体的光催化活性的影响 100
4.4 锌镱共掺杂TiO2纳米粉体的表征及光催化活性 102
4.4.1 XRD分析 102
4.4.2 BET分析 103
4.4.3 XPS分析 104
4.4.4 DRS分析 107
4.4.5 SPS分析 108
4.4.6 光催化活性比较 110
4.3 本章小结 111
第五章 TiO2纳米复合涂料的制备与性能表征 114
5.1 TiO2纳米复合涂料的制备工艺技术研究 115
5.1.1 分散方式对TiO2纳米粉体分散性的影响 115
5.1.3 分散液pH值对TiO2纳米粉体分散性的影响 116
5.1.2 分散时间对TiO2纳米粉体分散性的影响 116
5.1.4 分散剂的种类及用量对TiO2纳米粉体分散性的影响 118
5.1.5 TiO2纳米粉体的添加量对涂料的光催化活性的影响 119
5.2 TiO2纳米粉体在涂膜中的分散性能 121
5.3 TiO2纳米复合涂料的传统性能评价 122
5.3.1 TiO2纳米复合涂料的耐水性 122
5.3.2 TiO2纳米复合涂料的耐碱性 122
5.3.3 TiO2纳米复合涂料的耐洗刷性 122
5.3.4 TiO2纳米复合涂料的抗老化性 123
5.4 TiO2纳米复合涂料降解空气中VOC效能 124
5.4.1 TiO2/SiO2纳米复合涂料光催化降解苯的动力学规律 124
5.4.2 锌镱共掺杂TiO2纳米复合涂料对甲醛的光催化降解效能 126
5.5 TiO2纳米复合涂料的抗菌性能 129
5.6本 章小结 130
第六章 锌镱共掺杂TiO2纳米复合涂料杀菌性能研究 132
6.1 锌镱共掺杂TiO2纳米涂料在自然落菌实验中的杀菌性 133
6.2 锌镱共掺杂TiO2纳米复合涂膜对低浓度菌液的杀菌性 134
6.3 锌镱共掺杂TiO2纳米复合涂膜对高浓度菌液的杀菌性 135
6.4 光源对涂膜杀菌性能的影响 136
6.5 温度对涂膜杀菌性能的影响 137
6.6 涂膜中不同粉体填加量对杀菌性能的影响 138
6.7 锌镱共掺杂TiO2纳米复合涂膜的杀菌机理初探 139
6.8 本章小结 140
参考文献 142