氣相甲醛光催化去除及一種石質(zhì)文物保護(hù)涂層研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，博物館空氣環(huán)境惡化日趨嚴(yán)重。為了改善文物的儲(chǔ)存環(huán)境以及博物館工作人員的工作環(huán)境，本文將嘗試制備三類光催化反應(yīng)劑，研究和比較三類光催化反應(yīng)劑降解氣相甲醛的能力。
　　 TiO2因其本身無(wú)毒，光催化反應(yīng)溫度低，對(duì)于有毒有害氣體良好的降解能力，近年來(lái)備受關(guān)注。本文將以甲醛為目標(biāo)降解物，以鈦酸四丁酯為原料，并摻雜Fe離子和La離子，使用溶膠凝膠方法制備了三種光催化反應(yīng)劑。采用滴定法測(cè)定光催化反

2、應(yīng)后剩余的甲醛含量，考察了溶膠體系pH值，煅燒時(shí)間和溫度，催化劑涂覆層數(shù)，光催化反應(yīng)時(shí)間以及摻雜離子的摩爾百分比對(duì)于光催化效果的影響。結(jié)果顯示：對(duì)于純TiO2光催化反應(yīng)劑，當(dāng)溶膠體系pH為5，煅燒溫度為450℃，煅燒時(shí)間為2h，涂覆層數(shù)為2層，光催化反應(yīng)時(shí)間為3h時(shí)，甲醛降解率為33.48％；對(duì)于摻Fe離子的TiO2催化劑，當(dāng)溶膠體系pH為5，煅燒溫度為450℃，煅燒時(shí)間為2h，F(xiàn)e、Ti離子摩爾百分比為0.3％，涂覆層數(shù)為4層，光催化

3、反應(yīng)3h時(shí)，甲醛降解率為49.24％；對(duì)于摻La離子的TiO2催化劑，溶膠體系pH為5，煅燒溫度為450℃，煅燒時(shí)間為2h，La、Ti離子摩爾百分比為0.1％，涂覆層數(shù)為4層，光催化反應(yīng)4h時(shí)，甲醛降解率為37.61％。摻Fe離子的TiO2催化劑對(duì)于甲醛氣體的降解效果最好。
　　 空氣污染的日益加重，同時(shí)對(duì)露天文物，特別是露天石質(zhì)文物帶來(lái)了巨大的危害，很多石質(zhì)文物甚至已經(jīng)圖案模糊，難以辨認(rèn)，對(duì)石質(zhì)文物表面保護(hù)已經(jīng)刻不容緩。

4、>　　 本文通過(guò)機(jī)械力化學(xué)法，以硅油為改性劑，高嶺土為改性對(duì)象，考察了磨球比，油料比，球磨時(shí)間，球磨轉(zhuǎn)速對(duì)于高嶺土疏水改性效果影響，同時(shí)假設(shè)了機(jī)械化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，通過(guò)紅外，SEM、TEM和BET表征考察了球磨改性劑機(jī)理和改性前后粉體形貌變化。結(jié)果顯示：機(jī)械力化學(xué)法改性高嶺土，以含氫硅油為改性劑，當(dāng)磨球比為8:20，油料比為1:30，球磨轉(zhuǎn)速為500r/min，改性時(shí)間為4h，改性粉體接觸角可達(dá)155.98°；以羥基A型硅油為改性劑，當(dāng)油

5、料比為1:30，球磨轉(zhuǎn)速為500r/min，改性時(shí)間為5h，改性粉體接觸角可達(dá)158.16°；以羥基B型硅油為改性劑，當(dāng)油料比為1:30，球磨轉(zhuǎn)速為600r/min，改性時(shí)間為4h，改性粉體接觸角可達(dá)156.84°。同時(shí)，IR表征顯示含氫硅油以物理或化學(xué)吸附方式存在于高嶺土表面，且吸附穩(wěn)定，改性后產(chǎn)物耐溶劑清洗；SEM、TEM和BET表征顯示機(jī)械改性使高嶺土粒度變小，且分散均勻。
　　 同時(shí)，本文將疏水改性高嶺土加入了石材表面保

6、護(hù)劑，開展了初步應(yīng)用研究。選取了南京地區(qū)與文物材質(zhì)相近的石材作為試樣，考察其使用保護(hù)劑前后外觀，顏色，光澤變化，滲透深度，持水量，憎水性，吸濕性，紫外吸收性能，耐鹽，耐二氧化硫，耐酸，耐堿，耐光，耐凍融等性能。結(jié)果顯示：南京地區(qū)石刻文物基材屬石灰?guī)r，礦物組成為方解石；正硅酸乙酯(T)防護(hù)材料改變了防護(hù)前后石材試樣的顏色，不符合石刻文物保護(hù)劑不改變文物原貌的要求，因此，對(duì)其作為文物封護(hù)材料進(jìn)一步使用有待考察；使用P封護(hù)劑和添加了改性高嶺土