自20世纪70年代Honda-Fuishima效应被发现以来，光照下二氧化钛分解水和污染物的特性引起了人们的极大研究兴趣，它被认为是未来太阳能利用特别是环境净化领域的**材料。将TiCV沉积到其他载体（如玻璃、金属）表面制成附载型光催化材料可以克服粉体和块体应用回收难、利用效率低的缺点，从而被人们广泛采用。玻璃纤维具有良好的透光透气性、大的比表面积，耐高温处理，抗腐蚀，是理想的催化剂载体材料。具有较高光催化活性的Ti02附载玻璃纤维可广泛用于光催化空联系人：张俊英，北京航空航天大学理学院材料物理与化学研究中心；邮编：100083；电话：010-823153W气净化器和水净化器。利用超声分散将Ti02粉末附着在玻纤表面制得了Ti02附载玻璃纤维，该方法附着的Ti02颗粒易剥落。本文则采用了Ti02溶胶包覆技术实现Ti02与纤维的紧密结合，为获得Ti02附载玻璃纤维材料*篼的光催化材料性能，本文还从制备条件对样品结构以及性能影响方面研究了102附载玻璃纤维材料的*佳制备工艺。

　　2.由图可以发现经H2S04/H202煮沸预处理的样品具有较强的光催化活性，无预处理的样品光催化活性较弱。样品的SEM结果如所示，表明经H2S04/H202煮沸预处理的试样表面包覆了较完整的Ti02膜层，经过煅烧预处理和无预处理的样品表面Ti02膜层不完整，存在破裂和脱落，导致了其光催化性能的降低。对比中二次光催化结果，还可以发现H2S04/H202预处理的样品催化活性较稳定，锻烧和无预处理的样品的催化活性相对一次光催化结果有所减弱，分析可知这是由于样品中Ti02膜层剥落造成的。

　　综合以上结果说明，经过锻烧预处理和无预处理的玻璃纤维样品，其膜层与玻璃纤维结合较松她、易剥落，经h2so4/h2o2预处理的试样膜层与玻纤结合牢固，光催化活性稳定。

　　如无特殊说明，本文其他试样都采用了H2S04/H202煮沸预处理。

　　3.2浸胶工艺的影响玻璃纤维在真空负压下浸胶，可以排除玻璃纤维表面吸附的空气，实现纤维与溶胶的充分接触，浸胶次数是影响Ti02层包覆状态的主要因素。显示了经过不同次数浸胶获得试样的光催化性能，可以发现只经1次浸胶的样品其光催化性能较弱，经过2、3、6、9次浸胶得到的样品具有相近且较强的光催化活性结合样品的SEM形貌可以得知1次浸胶玻璃纤维表面Ti2层包覆不完整，2次浸胶可以弥补一次浸胶的缺陷实现玻璃纤维的较完全包覆，提高了样品的光催化性能。3次以上浸胶虽然可以增加包覆膜的厚度，但是玻璃纤维总的包覆表面积基本不变，限制了其光催化性能进一步提高。从图中还可以看出，多次浸胶在Ti2层表面形成了新的乃02层，其层间结合较松弛，容易剥离脱落。多次浸胶不能达到理想的预计层数，因此从工艺简化以及试样的催化特性提高考虑，浸胶2次是较合理的浸胶次数。

　　3.3Ti02溶胶的影响溶胶的特性也会影响Ti02在玻璃纤维浸胶的表面的附着效果，实验发现主要的影响因素是溶胶的浓度和pH值。浓度的差异会影响需要浸胶的次数，pH值不同将导致胶体中胶粒大小、带电状态和吸附能力的不同。是用浓度分别0 0.0125mol/L的102溶胶浸胶2次得到的玻璃纤维样品的光催化性能结果，可以发现随溶胶浓度的提高，样品的光催化性能也相应提高。当浓度达到。5mol/L以上时，光催化性能提篼幅度不明显，这说明玻璃纤维浸胶存在―个饱和浓度，低于该浓度制备的样品Ti2在玻璃纤维表面包覆不完全，样品光催化性能发挥不充分，高于饱和浓度浸胶制备的样品表面包覆完全，光催化性能发挥较充分，但是由于玻璃纤维表面积的限制，其光催化性能的提高也受到限制，因此本文选择。Imol/L作为样品的*佳浸胶浓度。是用不同pH值的12溶胶制备的玻璃纤维样品光催化性能的对比，结果显示用pH=2.0的Ti02溶胶制备的玻璃纤维样品具有*高的光催化活性；pH<2的样品随酸度的增加光催化性能降低，pH >2的样品随酸度的增加，光催化活性增强。分析原因可能是酸度较大时，部分奶2胶粒发生溶解变小，所带电荷减少，在玻璃表面的吸附减弱；羟基化的玻璃纤维尽管显负电性，但是过多H+与TiOz胶粒产生了争夺轻基的竞争，进一步削弱了Ti02在玻璃表面的吸附。pH=0.5的样品的SEM结果证实玻璃纤维表面存在较少的Ti02，因此强酸环境制备的样品具有很弱的光催化活性（pH=0.5的样品和无附载Ti02的玻璃纤维样品光催化活性相当）。在弱酸环境下，Ti02水解较充分，胶体中胶粒较大，吸附到玻璃纤维表面后易脱落，酸度增加时，胶粒变小、电性增强，易吸附到玻璃纤维表面，从而光催化性能增强。总之，只有当Ti2溶胶的pH值取得合适时，才能在玻璃纤维表面获得结合力较强、光催化活性较高的Ti02薄膜。

　　3.4热处理工艺的影响浸胶后的玻璃纤维需要进行后续热处理，以提高Ti2在玻璃纤维表面的附着力并改变晶型结构提高光催化活性。热处理的时间和温度是热处理工艺的关键。是样品经过35050，5501热处理后光催化性能的对比，可以发现450丈热处理的样品具有较高的光催化活性。由图中对应的XRD结果可以看出，4501偷50丈热处理的样品衍射峰较强，说明其晶化程度较高，350T热处理样品衍射峰较弱且较宽，说明晶化不完全；55丈热处理的样品XRD图谱中出现了较强的金红石相衍射峰，450热处理的样品具有较好的晶化程Ti02溶胶浓度对样品光催化性能的影响（2次浸胶、PH=2、450T：空气中热处理2h）Ti02溶胶pH值对样品光催化性能的影响（2次浸胶、，热处理温度对样品光催化性能的影响（2次浸胶、pH热处理时间对样品光催化性能的影响度以及较多的锐钛矿结构，还混有少量金红石相结构。众所周知，金红石相102具有较弱的光催化活性，锐钛矿结构的Ti02光催化活性则较强。有研究表明，混有少量金红石结构的锐钛矿102具有更高的光催化活性，因此45（TC热处理的样品相对其他样品具有强的光催化性能。给出了不同热处理时间样品光催化性能的对比，结果表明样品随热处理时间的延长光催化性能有一定的提篼，但是超过2h热处理的玻璃纤维样品的光催化性能提高不明显，这与样品的晶化程度密切相关。实验还发现，较高温度（550）或较长时间（4h）热处理玻璃纤维会发生部分断裂，因此较合适的热处理条件是450保温2h. 4结论本文通过对Ti02附载玻璃纤维制备工艺与其光催化性能之间关系的研究，得出制备高活性光催化玻璃纤维的*佳工艺是采用pH =2、浓度为0. 1mol/L的102溶胶将经硫酸双氧水预处理的玻璃纤浸胶2次，空气中4501热处理2h.利用此工艺获得的Ti02附载玻璃纤维材料具有*佳的光催化性能（用主波长为253. 7nm的8W紫外灯照射15 mL浓度为2 mg.L―1的Rh.B溶液100min的降解率约为70%）。