【摘 要】
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室内甲醛是由装修带来的一种很普遍的污染物,且已严重影响了人们的健康生活。甲醛等污染的治理方法有很多种,但都存在各自的缺陷。目前市场上的空气净化器绝大部分主要采用吸
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室内甲醛是由装修带来的一种很普遍的污染物,且已严重影响了人们的健康生活。甲醛等污染的治理方法有很多种,但都存在各自的缺陷。目前市场上的空气净化器绝大部分主要采用吸附技术以及部分净化器采用光催化技术对空气中的甲醛等进行消除,这些技术对空气净化的效果和效率均不理想,不能满足人们对室内空气高质量的要求。针对这些问题,本文采用TiO2纳米管催化剂,充分利用TiO2的光催化性能、贵金属优异的催化性能以及纳米管阵列在结构上的优势等,设计了不同的实验装置,在动态和静态的条件下对甲醛氧化反应进行研究。本研究对TiO2纳米管催化剂在空气净化中的应用具重要意义。
采用改进后的阳极氧化反应装置一次能够制备出10g左右管长为约160μm、管径约100nm的TiO2纳米管,能够满足实验对量的要求,并采用过量浸渍法和等体积浸渍法制备了1％Pt和Au的纳米管催化剂。
在动态条件下,纳米管催化剂表现出良好的催化活性。在常温、甲醛浓度为50ppm,氧气占10％,反应空速为60000h-1的条件下,1％Pt/TiNT和1％Au/TiNT催化剂对甲醛的转化率和对CO2的选择性分别为78.9％和78％以及93.4％和98％;当反应温度升高到100℃时,甲醛在1％Pt/TiNT上的转化率达到95％,且100％发生了完全催化氧化。
针对静态条件下纳米管催化剂在甲醛氧化中的活性,我们先后设计了不同的静态装置,可以很方便地用于甲醛净化实验。装置中加入了扰动、光和热等不同的强化方式,可根据实际需要对甲醛氧化反应过程采用不同的强化方式。初步的静态实验结果也表明Pt和Au负载于纳米管阵列结构上对甲醛的净化具有良好的催化效果。
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