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。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，從而達到凈化室內(nèi)空氣的目的。
>>>>(2)功能特點
石膏負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)負載方法
(1)粉體燒結(jié)負載法：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)負載效果
數(shù)據(jù)表明，三種負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載技術(shù)研究，強化負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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