TiO2基納米管陣列用于光催化降解車內(nèi)TVOC的基礎(chǔ)研究.pdf

1、由于當(dāng)前汽車內(nèi)部TVOC嚴(yán)重危害人體健康。本文以光催化技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用為背景，從分析汽車內(nèi)飾材料釋放TVOC及光催化技術(shù)的特點(diǎn)出發(fā)，通過搭建TVOC釋放、陽極氧化及光催化降解TVOC實(shí)驗(yàn)臺(tái)，研究了汽車內(nèi)飾材料釋放的TVOC的特征及TiO2基納米管陣列光催化材料的制備工藝，并通過建立TiO2基納米管陣列降解TVOC的數(shù)理模型，來揭示TVOC降解速率與光催化工藝參數(shù)的定量關(guān)系。主要研究內(nèi)容包括：
　?、艑?shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)TVOC釋放

2、系數(shù)隨溫度的升高、濕度的增加而升高;選擇了三種預(yù)處理方法對纖維類內(nèi)飾材料的TVOC作了去除效果研究，結(jié)果顯示，三種預(yù)處理方法均能有效去除腳墊中TVOC，其中水洗風(fēng)干法效果最好，且水洗溫度越高，效果越好。
　?、评藐枠O氧化法制備了TNAs并進(jìn)行表征，結(jié)果顯示，納米管的形貌與溶劑有關(guān)，具有合適粘度及電導(dǎo)率的乙二醇適宜于作陽極氧化制備TNAs的溶劑;陽極面積過大或過小時(shí)，不能生成納米管或生成后很快破裂，當(dāng)極液比為0.05cm-1時(shí)，能

3、生成形貌較好的TNAs;電極間距適中時(shí)，本研究條件下，電極間距為2cm時(shí)，形成垂直于鈦片表面的規(guī)則排列的TNAs。
　?、腔赥VOC分子在納米管內(nèi)的質(zhì)量傳遞原理，建立了TANs用于光催化降解TVOC的反應(yīng)速率數(shù)理模型，通過實(shí)驗(yàn)估計(jì)了模型參數(shù)，并將模型預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比，吻合較好，誤差在±20％以內(nèi)。模型結(jié)果表明:存在最優(yōu)管徑，使降解速率達(dá)到最大。
　?、葘?shí)驗(yàn)研究了光催化活性較好的Fe2O3/TiO2、 Cu2O/TNA

4、s復(fù)合納米管的制備工藝，分析了二者的形貌、光響應(yīng)程度及對模擬車內(nèi)TVOC氣體的降解效果，發(fā)現(xiàn)降解效果的提高程度與Cu2O、Fe2O3的摻入量有關(guān)，Cu2O/TNAs復(fù)合納米管的降解效果優(yōu)于Fe2O3/TNAs;二者對TVOC的降解符合一級反應(yīng)規(guī)律。
　?、蓪?shí)驗(yàn)研究了Cu2O/TNAs中含Cu量、反應(yīng)溫度、混合氣體的濕度及含氧量對TVOC光催化降解的影響，建立了Cu2O/TNAs光催化降解TVOC的動(dòng)力學(xué)模型，并將模型預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)