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室内空气中挥发性有机物(VOCs)污染日益受到公众关注。Ti02光催化是常用的室内VOCs净化技术之一,由于Ti02光生电子和空穴复合几率较大,且光催化过程易受室内高湿度环境影响,导致室内VOCs光催化效率不高,制约其大规模推广应用。为此,本文通过Ti02晶体结构优化、表面修饰等方式,降低光生电子和空穴复合几率,设计并合成高活性的Ti02催化材料;探讨利用疏水性碳纳米管(CNTs)负载,增强Ti02抗湿能力;开发玻璃纤维负载Ti02的室内VOCs净化功能组件,试图解决粉体催化材料难以直接实际应用的问题。论文取得以下主要结论：(1)研发了以钛酸纳米管为前驱体的锐钛矿／板钛矿／金红石混晶纳米TiO2。发现三相混晶的异质结结构能促进光生电子的相转移,降低光生电子和空穴复合几率。当三相比例接近1：1：1时,Ti02混晶的光催化活性最高,对气相甲苯和苯(浓度均为1 ppm)去除率分别为91.6%和80.1%,是P25的2.1和2.0倍。(2)研发了以氢氟酸为助剂的高活性(001)面暴露锐钛矿Ti02。随着氢氟酸用量增大,(001)面暴露比例由<6%持续增加至85%。比较碱洗和煅烧等去氟处理对(001)面暴露锐钛矿Ti02结构和性能的影响,探明了其光催化活性由表面修饰氟和(001)面暴露共同决定,对气相苯和甲苯的最大去除率分别为84.8%和93.5%。(3)发现CNTs负载TiO2能在高湿度条件下降低水分子和苯的竞争吸附,进而提高苯的吸附量及光催化效率。80%湿度时,由三相混晶和(001)面暴露锐钛矿Ti02负载所得CNTs/TiO2对苯的吸附量分别是相应Ti02的6.7和3.7倍,去除率分别为60.7%和72.7%,是相应Ti02的2.1和1.6倍。(4)开发了一种玻璃纤维负载Ti02粉体的室内VOCs光催化净化组件,避免了实际应用中粉体催化材料易团聚且无法适应中高风量处理条件的问题；以其为核心的空气净化器样机对室内空气中苯系物和甲醛净化效率分别大于96%和90%。