TiO2光催化氧化技術(shù)作為一種極具發(fā)展?jié)摿Φ膬艋侄?，能夠有效治理氣態(tài)污染物，并已被越來越多的業(yè)內(nèi)人士所肯定。但由于室內(nèi)空氣中揮發(fā)性污染物種類多，濃度低，將光催化氧化技術(shù)直接應(yīng)用于室內(nèi)空氣中污染物降解不但降解較慢，而且無法回收，并造成新的粉塵問題，因此光催化氧化技術(shù)并不適于直接應(yīng)用于室內(nèi)空氣凈化。
石膏板具有蜂窩狀微孔結(jié)構(gòu)，有一定吸附性能，作為光催化劑 TiO2的良好載體，同時，也是一種常用的室內(nèi)建筑裝飾材料，使用面積大，與光催化作用相結(jié)合，對于改善室內(nèi)空氣品質(zhì)具有重要意義。
1. 建筑石膏制品種類
石膏建筑制品，包括輕質(zhì)墻體材料石膏板、石膏墻體物件。石膏墻體材料的主要產(chǎn)品有：紙面石膏板、石膏砌塊、石膏條板，以及石膏復(fù)合板等;還有相當(dāng)量的石膏粉體產(chǎn)品用于墻體和室內(nèi)的裝修裝飾。特點是質(zhì)輕、抗震、導(dǎo)熱率低、不燃、隔音、吸濕、收縮率低，可釘可鋸等。石膏建筑制品石膏中要求CaSO4•2H2O≥75%。
2. 建筑石膏制品優(yōu)勢
石膏及其制品的微孔結(jié)構(gòu)和加熱脫水性，使之具優(yōu)良的隔音、隔熱和防火性能。石膏建材也是國內(nèi)近年發(fā)展較快的一種建材產(chǎn)品。因為石膏建筑材料具有獨特的優(yōu)勢：
一是資源豐富。我國不僅天然石膏蘊藏豐富;而且大量脫硫石膏、磷石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏急待綜合利用。
二是綠色建材。生產(chǎn)過程中能耗較少;產(chǎn)品無毒無害，建造的房屋適合人們住居;房屋拆除時石膏建材基本可以回收利用。
三是施工與應(yīng)用性能都很好。施工簡便，不易開裂;房間透氣性好，住居舒適。用石膏制品取代有味、不透氣的裝潢材料，對人體健康有益。用石膏粉刷的房間尤其適用于嬰幼兒和老年人居住。
3. 建筑石膏生產(chǎn)工藝
建筑中使用最多的石膏品種是建筑石膏，其次是模型石膏，此外，還有高強19度石膏、無水石膏水泥和地板石膏。天然二水石膏可制造各種性質(zhì)的石膏。
生產(chǎn)石膏的主要工序是加熱與磨細(xì)。由于加熱溫度和方式不同，可生產(chǎn)不同性質(zhì)的石膏。建筑石膏是將天然二水石膏等原料在 125 ℃~180 ℃ 的溫度下煅燒成熟石膏，再經(jīng)磨細(xì)而成的白色粉狀物，其主要成分為 β 型半水石膏。
建筑石膏生產(chǎn)工藝流程：
1)破碎：用粉磨機將天然二水石膏磨成粒度 5-100mm 的粉末;
2)均化：即攪拌，使原料成分均勻;
3)粉磨：用雷蒙磨將均化后的原料磨成粒度為 0.04-2mm 的細(xì)粉末;
4)煅燒：指生成 β 型半水石膏的干法煅燒，溫度為 120-140℃。
4. 建筑石膏負(fù)載二氧化鈦
以建筑石膏板作為載體，將二氧化鈦光催化劑負(fù)載于建材用的石膏板面上，通過建材的使用，凈化室內(nèi)空氣，降解室內(nèi)空氣中的有機污染物。既發(fā)揮了光催化劑的環(huán)保功能，也不影響石膏板的建材功能，且解決了石膏堆積成固體廢棄物的問題。
>>>>(1)凈化原理
有機污染氣體和空氣中的水蒸汽和氧氣進入石膏板表面，經(jīng)石膏板表面的微孔吸附進入微孔，形成較高濃度的有機氣體，在白熾燈和自然光的照射下，微孔附近的摻氮 TiO2粉末將之降解為二氧化碳和水，再散逸開來，從而達(dá)到凈化室內(nèi)空氣的目的。
>>>>(2)功能特點
石膏負(fù)載光催化劑屬于綠色健康光催化裝飾材料，它具有以下特點：使用石膏板材作為光催化劑負(fù)載材料，發(fā)揮了石膏微孔吸附性能和摻氮TiO2光催化的協(xié)同效應(yīng);石膏微孔的吸附作用將有機污染物富集于 TiO2周圍，形成高濃度環(huán)境，有利于反應(yīng)的正向進行;由于凈化器中被吸附的污染物可以在光催化作用下得到降解，不用添加凈化材料。
>>>>(3)負(fù)載方法
(1)粉體燒結(jié)負(fù)載法：TiO2粉體+蒸餾水→超聲波振蕩器振蕩30min→得到乳白色溶膠溶液→取上層溶膠溶液→加入60℃下烘干的石膏板浸泡 10min→100℃下烘干。
(2)有機粘結(jié)劑負(fù)載法：TiO2粉體+有機粘結(jié)劑(聚丙烯酰胺)+重蒸水→混合攪拌均勻后→涂抹于60℃下烘干的石膏板正面→自然風(fēng)干。
(3)無機粘結(jié)劑負(fù)載法：TiO2粉體+無機粘結(jié)劑(硅溶膠)+重蒸水→混合攪拌均勻后→涂抹于60℃下烘干的石膏板正面→自然風(fēng)干。
>>>>(4)負(fù)載效果
數(shù)據(jù)表明，三種負(fù)載方法對甲醛的吸附效率分別為粉體燒結(jié)法 23%，有機粘結(jié)劑法 34 %，無機粘結(jié)劑法 32%，有機粘結(jié)劑法對甲醛的吸附效率最高。在使用粘結(jié)劑負(fù)載方法時，石膏板擔(dān)載的TiO2粉體處理甲醛具有較強的吸附性能，它能將甲醛分子富集于 TiO2表面，更有利于高濃度甲醛得到迅速降解。 這說明建筑石膏負(fù)載二氧化鈦光催化劑凈化甲醛是一種行之有效的凈化室內(nèi)空氣污染的方法。
在室內(nèi)裝飾裝修所用的建筑材料中，石膏是應(yīng)用較廣的材料之一，它來源豐富，不會產(chǎn)生任何污染，是理想的新型墻材原料，但直到目前，石膏在國內(nèi)建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用量不到7%。近年來，我國傳統(tǒng)建材，尤其是墻體材料的結(jié)構(gòu)調(diào)整、建筑節(jié)能的興起、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施為石膏基材料的發(fā)展注入了新的活力，帶來前所未有的發(fā)展機遇。
我國建材工業(yè)發(fā)展規(guī)劃將石膏建材列為重點發(fā)展的新型建材，預(yù)計未來較長時期將保持高速度增長。因此，增加對石膏各種形式制品的光催化劑負(fù)載技術(shù)研究，強化負(fù)載二氧化鈦光催化劑石膏制品的持續(xù)性吸附降解效果的意義更加重大。
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