室內(nèi)甲醛光電耦合催化凈化效果研究.pdf

1、本文研究了催化劑催化氧化氣相污染物的性能，制備性能良好的催化材料，并設(shè)計(jì)新型易于實(shí)際應(yīng)用的反應(yīng)器來(lái)降解凈化氣態(tài)污染物，是空氣凈化領(lǐng)域的重要內(nèi)容。為研發(fā)高效和實(shí)用的整套空氣催化凈化系統(tǒng)，本文選擇甲醛這種常見的室內(nèi)污染物，以其高效凈化和去除為目標(biāo)，通過(guò)制備幾種新型的催化劑組合，嘗試對(duì)光電耦合多種方法提高降解效率的實(shí)驗(yàn)研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用銀離子和磷酸根離子反應(yīng)得到Ag3PO4、利用水熱法制備BiVO4、溶膠凝膠（Sol

2、-gel）法制備TiO2、同時(shí)對(duì)商品Cu2O的光催化性能進(jìn)行研究。對(duì)催化材料進(jìn)行了表征：用SEM觀察光電催化材料表面形貌和尺寸、通過(guò)EDS能譜圖分析催化劑的元素組成及占比、分析CV曲線探討催化劑的氧化還原性、UV-Vis分析催化劑對(duì)可見光吸收的強(qiáng)弱。SEM觀測(cè)表面形貌可知，催化劑顆粒的尺寸是納米級(jí)別，達(dá)到了制備納米材料的目的。EDS能譜可看出各元素的分配比例，跟相應(yīng)制備方法所得到的結(jié)果相同。UV-Vis表明了摻雜之后的釩酸鉍吸收可見光的

3、能力大大提高，是沒(méi)有摻雜的3倍。幾種材料在可見區(qū)都有很好的吸光性能。⑵在模擬室內(nèi)空氣單室凈化器和雙室反應(yīng)器中，進(jìn)行可見光照射光催化反應(yīng)；在負(fù)載催化劑的導(dǎo)電基質(zhì)兩端加一個(gè)電壓，形成光電催化耦合系統(tǒng)。在模擬室內(nèi)空氣凈化器實(shí)驗(yàn)中，設(shè)定氣體流速1000 mL/min，零時(shí)刻甲醛濃度定為0.45 mg/m3。光電耦合的效果要比單純光和單純電的效果好。碳布做載體，BiVO4作催化劑的光電耦合降解效率可達(dá)57.3%；而不銹鋼為載體，Ag3PO4、Bi

4、VO4為催化劑時(shí)光電降解效率分別可達(dá)64.3%、77.9%；錳氧化物做載體，Cu2O、BiVO4、Pt/TiO2做催化的光電降解效果分別為83.3%、85.2%、89.9%。實(shí)驗(yàn)證明光電耦合是最佳降解條件。⑶在雙室反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)中，設(shè)定氣體速度為1000 mL/min，甲醛濃度0.45 mg/m3，不銹鋼網(wǎng)為載體，負(fù)載催化劑Cu2O、BiVO4、Pt/TiO2的系統(tǒng)的光電降解效率分別為79.2%、79.2%、75.1%；錳氧化物為載體，繼續(xù)