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光催化技术的反应条件温和、二次污染小、运行成本低,并且可望利用太阳光作为光源,是目前最具发展前景的室内空气净化技术。现在,利用二氧化钛(TiO2)光催化技术净化室内空气的影响因素、反应条件、元素掺杂等问题得到广泛研究。其载体向玻璃、瓷砖等更具实用性的建筑材料发展,研究也由实验室机理研究向工程应用拓展。石膏板具有广泛应用于室内建筑装饰、应用面积大、比表面积大的特点,所以本文选取室内天花板吊顶和装饰常用的石膏板材料作为二氧化钛光催化粉末的载体。本文采用改进的Sol-Gel法制备纯TiO2和掺氮TiO2光催化纳米粉体,并使用X射线衍射(XRD)技术对掺氮TiO2的晶型进行了表征分析。结果表明:实验室制备的掺氮TiO2光催化纳米粉体以锐钛矿结构为主,粒径分布均匀,平均粒径较小,约为19nm。将制得的纯TiO2和掺氮TiO2纳米粉体纳米粉体采取粉体烧结、粘结剂粘结的方式负载于建筑石膏板表面。通过实验考察了掺氮TiO2纳米粉体在石膏板上的光催化活性。结果表明:有机粘结剂(聚丙烯酰胺)粘结法在300min内对中等浓度的甲醛的吸附降解效率能达到43.1%,略高于无机粘结剂粘结法的38.3%、远高于粉体烧结法的28%;在相同实验条件下,由于负载方式吸附能力的差异,粘结剂法比粉体烧结法的吸附降解效率高13~17%。通过实验考察了N掺杂对于负载在石膏板上的TiO2纳米粉体的光催化活性的影响,证实通过N掺杂,增大了TiO2在可见光范围内的光谱响应和降解效率,但同时致使催化剂在紫外光下的降解效率降低。最后,本文对TiO2光催化粉末的实用性和经济性进行了分析和初步探索。结果显示:①采用有机粘结剂发负载掺氮TiO2光催化粉末的石膏板,在实际使用中,实际降解率稳定在每300min15%、每24hr75.5%,并且具有负载相对牢固和无需清洁等优点,从物理性能上来说,适合作为净化室内空气有机污染的光催化产品;②工业规模化生产具有光催化功能的石膏板比生产普通石膏板的利润多3.65元/m2,对于生产者来说有较高的经济效益;而消费者使用具有光催化功能的石膏板作为室内的吊顶材料,与一般石膏板相比,增加的支出费用为每平方米6元。