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特核心，并在核表面最終形成有機(jī)殼層結(jié)構(gòu)膠粒。據(jù)此可推想核殼結(jié)構(gòu)粒子在形成機(jī)理上會(huì)出現(xiàn)單核、多核成核過程，核的大小和形狀不一。

2.3核殼結(jié)構(gòu)粒子的光催化性能

本實(shí)驗(yàn)采用紫外燈照射促進(jìn)HCHO溶液降解的方法來測試核殼結(jié)構(gòu)納米TiO2/PU/PMMA復(fù)合材料的光催化性能。實(shí)驗(yàn)采用含不同比例納米TiO2的復(fù)合材料，以及只采用納米TiO2制備涂膜的方法對(duì)比測試復(fù)合材料的光催化性能，結(jié)果見圖5。

圖5不同納米TiO2含量試樣的吸光度與光催化降解時(shí)間的關(guān)系圖

Figure5 The relationship between absorbance and photocatalyticDegradation time of sample of different nano TiO2 content

由圖5可見：隨著時(shí)間延長，試樣光催化效率逐步升高，約75min后，光催化效率趨于平緩。這主要由于起始納米TiO2吸收的光能較低，導(dǎo)致光催化效率低，隨時(shí)間延長，TiO2納米粒子吸收的能量增加，光催化活性中心增多，故催化效率提高；降解時(shí)間在60~75min時(shí)，隨降解反應(yīng)進(jìn)行，HCHO濃度漸低，體系中可供TiO2進(jìn)行降解反應(yīng)的HCHO量也逐漸降低，再延長降解時(shí)間，光催化降解HCHO效率變化不大。由圖5還可見：隨納米TiO2含量增大，HCHO降解率也進(jìn)一步提高。當(dāng)納米TiO2含量由0.7%增大到8%時(shí)，所有試樣的光催化降解曲線的線性回歸方程均為：y=ae-bx，其中a、b分別為常數(shù)。由于吸光度和體系中HCHO濃度成正比，上式可寫成：ε×C×1=ae-bx，兩式取對(duì)數(shù)可得：lnC/C0=kx，其中C為濃度，x為反應(yīng)時(shí)間，可見此光催化降解反應(yīng)為一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)。a、b兩常數(shù)與TiO2含量的關(guān)系見表2。

表2試樣中TiO2含量與常數(shù)a、b及樣品2h光催化降解率的關(guān)系

由表2及圖5可見：各試樣的光催化降解曲線幅度相差極小，當(dāng)TiO2含量為0.7%和100%時(shí)，b值偏離較大。由圖5可見：兩樣品降解動(dòng)力學(xué)曲線與其余樣品降解曲線偏離較大，這為選擇納米TiO2含量提供了依據(jù)。在可選擇的情況下，TiO2含量以1%為宜，既可以減少TiO2用量，又不至于明顯降低光催化降解效率。由表2及圖5還可見：隨納米TiO2含量增大，HCHO光降解率改善并不明顯，且純納米TiO2涂膜的光催化效率最高也僅為89.63%，這其中可能的原因?yàn)椋旱谝?，納米TiO2本身催化活性有限；第二，降解時(shí)間不足，未能使降解反應(yīng)充分進(jìn)行；第三，納米TiO2光催化效率不僅與納米TiO2含量有關(guān)，還與HCHO的濃度有關(guān)。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)2h后，HCHO濃度已降低到25%左右，這時(shí)HCHO濃度成為制約反應(yīng)速率的關(guān)鍵因素。因此，不同含量納米TiO2試樣的光催化降解HCHO效率相差并不很明顯。

3結(jié)語

（1）以KH-570改性的納米TiO2分散性及穩(wěn)定性均較好，為制備核殼結(jié)構(gòu)粒子提供了保障。

（2）透射電鏡結(jié)果表明：合成了以納米TiO2為核，PU與PMMA為殼的核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合乳液，且在紫外燈照射下其涂膜的光催化降解甲醛效率可達(dá)80%以上，具有良好的光催化性能。

（3）納米復(fù)合材料的光催化降解速率隨時(shí)間延長先增大，再隨HCHO濃度的降低而趨于平緩。其光催化降解曲線成S形，符合擬一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，所有試樣的降解曲線的線性回歸方程均為：y=ae-bx。

（4）與純納米TiO2材料相比，具有核殼結(jié)構(gòu)的納米TiO2/PU/PMMA復(fù)合材料的光催化性能良好。