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摘 要

TiO₂具有非常好的紫外光催化激发效应，广泛的应用与各种光催化体系，但其对激发光波长有要求，适用性较小。本课题对光触媒TiO₂进行改性，合成TiO₂/Cu₂O复合光催化剂，使其对可见光具有较好的响应效应，并将其用于蛋白质纤维的日光催化剥色中。

课题研究了TiO₂/Cu₂O复合日光触媒对染色丝织物的日光催化辅助剥色效果，并与没有光催化的织物剥色效果作对比，结果显示TiO₂/Cu₂O复合催化剂能在可见光照射下有效好的催化剥色效果，同时为了验证制备的日光催化光触媒的作用，也将其用于染色棉织物的日光催化辅助剥色研究，同样取得了很好的效果。同时，实验进一步探究了二氧化硫脲浓度、TiO₂/Cu₂O复合催化剂浓度、温度对于纤维的剥色效果影响。结果表明，当剥色时间固定为30min时，二氧化硫脲浓度为1.4mol/L、TiO₂/Cu₂O浓度为100mg/L、温度为80℃时剥色效果最佳，棉剥色率最高达到93.51%，丝剥色率最高达到80.29%。

关键词：TiO₂/Cu₂O复合光触媒 织物剥色 日光催化 二氧化硫脲

Modification of photocatalyst TiO₂ and its application in the stripping of protein fibre

Abstract

TiO₂ has a very good uv photocatalytic excitation effect, which is widely used in a variety of photocatalytic systems, but it has requirements for the wavelength of excitation light, and its applicability is small. In this study, TiO₂/Cu₂O composite photocatalyst was synthesized by modifying photocatalyst TiO₂, so that it had better response effect to visible light, and was used in the solar catalytic stripping of protein fibers.

Research the TiO₂ / Cu₂O composite catalyst for dyeing silk sun sun catalytic auxiliary stripping effect of color, and with no photocatalytic effect of fabric peel color contrast, the results show that the TiO₂ / Cu₂O composite catalyst can effectively under visible light irradiation good peel color effect, at the same time in order to validate the effect of catalytic preparation of sun light catalyst, also be used for dyeing cotton sun catalytic auxiliary peel color research, also has obtained the good effect. At the same time, the effect of sulfur dioxide urea concentration, TiO₂/Cu₂O composite catalyst concentration and temperature on fiber stripping effect was further investigated. Results show that when the peel color time fixed for 30 min, TD is 1.4 mol/L urea concentration, concentration of TiO₂ / Cu₂O is 100 mg/L, the temperature is 80 ℃ when peel color effect best, cotton peeling rate up to 93.51% of color, color wire stripping rate up to 80.29%.

Keywords: TiO₂ / Cu₂O composite photocatalyst; Peel color fabric; Sun light catalytic; Thiourea dioxide

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 前言 1

1.1 选题背景 1

1.2 光催化技术基本原理 1

1.3 二氧化钛光触媒的改性研究 2

1.3.1 非金属离子掺杂 3

1.3.2 半导体复合 3

1.4 纤维剥色 4

第二章 实验部分 5

2.1引言 5

2.2实验药品及仪器 5

2.3二氧化钛改性光触媒的合成 6

2.4 改性二氧化钛光触媒日光催化剥色应用 6

2.5性能测试 8

第三章 实验结果与分析 9

3.1 改性二氧化钛光触媒的表征 9

3.2 改性光触媒日光催化剥色应用 10

3.2.1 纤维的k/S值测定结果 10

3.2.2 纤维的热重分析结果 13

第四章 总结与展望 15

4.1 总结 15

4.2 展望 15

参考文献 16

致谢 19

第一章 前言

1.1 选题背景

印染行业中，纤维织物染色会产生大量的染料废水，并对生活环境造成影响。因而在国家环境治理的严格要求下，企业对染色废水的处理成为了必不可少的工段。为了能有限解决染色带来的环境问题，缓解纤维织物染色行业与环境保护之间的矛盾，研究高效无污染的光催化剂成为了染色行业研究的热点。

纳米二氧化钛光催化是通过吸收日光中的能量来激发氧化还原反应，并通过氧化还原使得污染物降解，最终生成CO₂、水或者其它对环境没有危害的无机物。由于其催化降解彻底、绿色环保的特点，如今主要应用于环境治理领域。而染整行业中的有机染料同样能够被催化降解，因此在染整的脱色环节中，纳米二氧化钛凭借其自身特点在剥色应用上有着巨大的优势。因此开发改良的纳米二氧化钛光催化剂，研究其在蛋白质纤维剥色上的应用和其对不同织物的剥色影响，并借此来减少生产污染和降低生产成本，十分具有实际应用价值。

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