纸基催化材料研究

本书是一本介绍目前常用纸基催化材料的学术专著，全书共分为7章，分别介绍了纸基催化材料的基本构造、TiO2及改性TiO2纸基催化材料、ZnO纸基催化材料、纳米贵金属催化材料，Bi2O3纸基催化材料和ZnS纸基催化材料等几种常用纸基催化材料的制备方法等内容，在制备过程中提高催化活性及保持催化活性稳定的方法，及其在催化氧化、杀菌、有机反应催化剂等方面的应用状况，并针对目前纸基催化材料制备和使用过程中存在的问题，提出了纸基催化材料的未来发展趋势。本书是在山东省自然科学基金（ZR2014JL012）的资助下完成的，内容丰富，可供纸基催化材料方面的研究者参考。

张旋（1974-），博士，副教授，硕士研究生导师。1996年毕业于齐鲁工业大学（原山东轻工业学院）制浆造纸专业，获工学学士学位；1997.9-2000.3，在天津科技大学（原天津轻工业学院）制浆造纸专业学习，获工学硕士学位，2000年3月就职于齐鲁工业大学。2010年6月，在南开大学环境科学与工程学院学习，获工学博士学位。目前主持山东省自然科学基金1项，已完成山东省自然科学基金1项和山东省高等学校教学改革项目1项，曾参与完成国家科技支撑计划、国家自然科学基金等国家及省部级项目数项，发表文章20余篇。

章 绪论

1.1 光催化技术

1.2 半导体光催化技术在实际应用中的挑战

1.3纸基催化材料的提出

1.4 目前纸基催化材料的生产状况

第二章 纸的基本构造及催化材料在纸页上的负载方式

2.1 纸页的构造

2.1.1 纤维

2.1.1.1 植物纤维

2.1.1.2细菌纤维素纤维

2.1.1.3 合成纤维

2.1.2 功能添加剂

2.1.2.1 填料

2.1.2.2 助留助滤剂

2.1.2.3 增强剂

2.1.3 涂料

2.1.4纳米催化材料

2.2催化纳米颗粒在纸页中的固定方式

2.2.1 湿部添加

2.2.2 表面处理

2.2.2.1 表面施胶压榨法

2.2.2.2 层层沉积自组装法

2.2.2.3 溶胶凝胶法

2.2.2.4直接组装法

2.2.2.5 原位合成法

第三章 二氧化钛及改性二氧化钛纸基催化材料

3.1 TiO₂的结构及性质

3.1.1 TiO₂结构

3.1.2 TiO₂性质

3.2 TiO₂的光催化作用

3.2.1  TiO₂的光催化机理

3.2.2 TiO₂光催化作用的影响因素

3.2.2.1 晶体结构的影响

3.2.2.2 晶格缺陷

3.2.2.3 晶粒尺寸的影响

3.2.2.4 溶液pH值的影响

3.2.2.5 其它因素影响

3.2.3  提高TiO₂光催化效率的方法

3.2.3.1 贵金属沉积

3.2.3.2 非金属元素掺杂

3.2.3.3 半导体复合

3.2.3.4染料敏化

3.2.3.5过渡金属掺杂

3.3 TiO₂纸基催化材料

3.3.1 TiO₂纸基催化材料的强度改善措施

3.3.1.1 添加无机纤维的纸基催化材料

3.3.1.2 增加压榨部的压榨压力

3.3.1.3 添加有机胶乳增强剂

3.3.1.4 添加无机溶胶的催化纸

3.3.2 TiO₂纸基催化材料催化活性提高措施

3.3.2.1 TiO₂催化活性的提高

3.3.2.2 TiO₂留着率的提高及纸页成型的改善

3.3.2.3 TiO₂与沸石的协同作用

3.3.2.4 生物偶联技术固定TiO₂

3.3.2.5 超声波合成和负载纳米TiO₂

3.3.2.6 TiO₂-BC复合材料

3.3.2.7 TiO₂/纳米棉纤维复合材料

3.4 Ag/TiO₂纸基催化材料

3.4.1 Ag/TiO₂体系光催化机理

3.4.2 Ag/TiO₂纸基催化材料

3.5 TiO₂/SiO₂纸基催化材料

3.6 共轭高分子/TiO₂复合催化材料

3.6.1 聚合物/TiO₂复合材料的光催化机理

3.6.2 聚吡咯（PPy）修饰TiO₂纸基催化材料

3.6.2.1 聚吡咯的特征

3.6.2.2 聚吡咯的合成方法

3.6.2.3 聚吡咯与TiO₂的复合方法

3.6.2.4 聚吡咯修饰TiO₂的光催化机理

3.6.2.5 聚吡咯修饰TiO₂纸基催化材料（TP/PPy）

3.6.3 聚糠醛修饰的TiO₂纸基催化材料

3.6.3.1 糠醛的性质

3.6.3.2 糠醛的聚合反应

3.6.3.3 纳米TiO₂/聚糠醛纸基催化材料

3.6.4 TiO₂/β-环糊精涂布纸

3.6.4.1 β-环糊精的结构和性质

3.6.4.2 TiO₂/β-CD复合体系的催化机理

3.6.4.3 TiO₂/β-CD涂布纸

3.7 其他TiO₂纸基催化材料

3.7.1 石墨烯/TiO₂复合催化材料

3.7.2负载TiO₂/Fe₃O₄/Ag复合催化材料的聚酯纤维织物

第四章 氧化锌纸基催化材料

4.1 氧化锌的性质及构造

4.1.1 氧化锌的性质

4.1.2 ZnO的构造

4.2 ZnO的光催化和抗菌作用机理

4.2.1 ZnO的光催化机理

4.2.2 ZnO的抗菌机理

4.3 ZnO纸基催化材料

4.3.1 ZnO纳米棒在棉纤维的负载

4.3.2 直接组装法制备ZnO纸基催化材料

4.3.3原位合成法制备ZnO纸基催化材料

4.3.4 ZnO的超声原位合成及负载

4.4  复合半导体ZnO/TiO₂纸基催化材料

4.5 有机物修饰的ZnO纸基催化材料

4.5.1 糖类改性的ZnO纸基催化材料

4.5.2 黄蓍胶改性ZnO纸基催化材料

4.5.3 ZnO/羧甲基化壳聚糖纳米复合材料

4.5.4 纳纤化纤维素（NFC）/ZnO

4.5.5 端氨基超支化聚合物改性ZnO催化材料

4.6 贵金属改性的ZnO纸基催化材料

4.6.1 贵金属负载方法

4.6.2 Au@ZnO纸基催化材料

4.6.3 Ag/ZnO纸基催化材料

4.6.3.1 湿部添加负载Ag/ZnO纳米颗粒

4.6.3.2 AgNPs在ZnO晶须上的负载

4.6.3.3 Au-Ag/ZnO纸基催化材料

4.6.3.4 表面活性剂Keliab对Ag/ZnO合成的影响

4.6.3.5 N-Ag/ZnO复合催化材料

4.6.4 Cu/ZnO纸基催化材料

4.7 负载ZnO的细菌纤维素复合材料

4.7.1 ZnO-BC复合材料

4.7.2 ZnO/Am-BC复合材料

4.8 ZnO/纳米棉纤维复合材料