活性炭纖維負載TiO2光催化劑的制備、表征及降解甲醛研究.pdf

1、本研究結合理論分析和實驗驗證方法，確定最佳的制備TiO2光催化劑方法和分析活性炭負載TiO2光催化劑的負載效果和負載量。采用溶膠凝膠法和濾紙模板法制備TiO2-Ⅰ、TiO2-Ⅱ納米顆粒作為光催化劑，通過XRD和SEM表征手段，系統(tǒng)地分析和評價各參數(shù)對TiO2納米顆粒光催化性能的影響；采用活性炭纖維作載體，分別將TiO2-Ⅰ、TiO2-Ⅱ納米顆粒負載在活性炭纖維表面，利用XRD和SEM表征手段觀察TiO2/ACF復合光催化劑表面形貌和晶型

2、結構，并通過改變參數(shù)，確定TiO2/AC F制備的最佳條件。
　　同時，本文研究了用于可見光下催化室內甲醛氣體的Fe-TiO2/ACF催化劑的制備方法，考察了光催化劑制備中鐵離子的摻雜量，TiO2負載量，焙燒溫度，活性炭負載體顆粒粒徑等關鍵因素對催化劑催化活性的影響并對光催化動力學進行了初步的研究。
　　（1）本文采用濾紙模板法制備TiO2-Ⅱ納米顆粒，通過改變鈦酸四丁酯的用量，確定最優(yōu)的實驗條件和最優(yōu)的產物。實驗證明，當去

3、離子水為7.2mL時，本實驗的鈦酸四丁酯的最佳試劑量為8.5mL，即最佳試劑體積比C2H5OH：acac：H2O：Ti(OC4H9)4=35.0:3.1:7.2:8.5。
　　（2）在確定最佳試劑用量基礎上，分析溶膠凝膠法和濾紙模板法制備的TiO2納米顆粒的最佳方法。實驗證明，在同一條件下，TiO2-Ⅰ納米顆粒比TiO2-Ⅱ-3納米顆粒粒徑較小，顆粒間分布較均勻。因此，最佳的制備TiO2納米顆粒為溶膠凝膠法。
　?。?）本實

4、驗通過改變催化劑添加量和借助XRD和SEM表征手段來觀察TiO2負載活性炭纖維效果。實驗表明，最佳的催化劑添加量為52.0g/L，對應的最佳負載量為35.9％時，TiO2負載活性炭纖維的負載效果最好，負載量最多。
　?。?）在確定最佳的催化劑添加量基礎上，通過過量浸漬法，將TiO2擔載在ACF表面，實驗表明，說明溶膠凝膠法制備的TiO2-Ⅰ能夠較均勻的負載在活性炭纖維表面，即TiO2-Ⅰ/ACF負載效果較好。
　?。?）當F

5、e-TiO2/ACF催化劑鐵離子的摻雜量為0.03%(質量濃度)，TiO2負載活性炭負荷比為0.7，焙燒溫度為400－500℃，活性炭負載體顆粒粒徑為12—20目時光催化劑的催化活性最好。通過模擬空調系統(tǒng)分析了不同條件下復合凈化網的凈化效率，同時對3種凈化裝置(復合光催化凈化網、TiO2光催化凈化網、活性炭吸附網)在空調系統(tǒng)中凈化甲醛的凈化性能進行了對比分析。復合光催化凈化網在高風速且污染物體積濃度較低時的凈化效率高于其它兩種凈化網的凈