光催化—吸附聯(lián)用技術(shù)降解室內(nèi)空氣中甲醛氣體的實驗研究.pdf

1、近年來，由于室內(nèi)裝修以及大量日用化工產(chǎn)品的使用，導(dǎo)致了室內(nèi)空氣中甲醛等有機污染問題日趨嚴(yán)重；同時，為了滿足建筑節(jié)能需要，控制新風(fēng)量和增強建筑氣密性，更加重了建筑室內(nèi)空氣污染。室內(nèi)空氣污染不僅影響了人們的工作和生活環(huán)境，而且威脅到人體健康，因而有必要減少室內(nèi)空氣污染，創(chuàng)造安全舒適的室內(nèi)環(huán)境。 凈化室內(nèi)空氣中的甲醛等有機污染物的方法眾多，傳統(tǒng)方法包括過濾、吸附、分解、聚合等。這些傳統(tǒng)方法卻存在吸附材料飽和、分解的中間酸性產(chǎn)物二次污

2、染和腐蝕、聚合二次產(chǎn)物污染等問題，光催化凈化能夠有效地將有機污染物分解轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳和水，從而在近年來受到廣泛關(guān)注。 納米TiO<,2>光催化技術(shù)是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ膬艋侄?，其與傳統(tǒng)吸附技術(shù)結(jié)合，能夠有效預(yù)先吸附氣相物質(zhì)，使光催化可高效率降解低濃度污染物，將是室內(nèi)空氣凈化中最具前景的技術(shù)之一。 本文采用溶膠一凝膠法制備納米TiO<,2>光催化劑，選擇比表面積大，吸附能力強的活性炭纖維作為催化劑載體。并通過XR

3、D、SEM對制備TiO<,2>顆粒的的粒徑、晶型及形態(tài)進行了檢測。 以在建筑裝修后室內(nèi)空氣可能存在長達十年的污染物-甲醛作為凈化對象，進行了單一活性炭纖維吸附試驗和單一技術(shù)與光催化-吸附聯(lián)用技術(shù)的對比試驗。 通過試驗分析了活性炭纖維的TiO<,2>負載量、甲醛初始濃度、溫度、相對濕度、光源等因素對甲醛去除效率的影響。 通過正交實驗，開展了光催化-吸附聯(lián)用技術(shù)降解甲醛的最佳凈化條件研究。 通過試驗檢

4、測了TiO<,2>/ACF材料的的重復(fù)使用性、還原再生性和環(huán)境耐用性。 研究結(jié)果表明： 光催化-吸附聯(lián)用技術(shù)(TiOO<,2>/ACF)對室內(nèi)空氣中的甲醛具有很好的去除效果，其降解率優(yōu)于單一光催化或單一吸附技術(shù)； TiO<,2>負載量與ACF存在一定的最優(yōu)比例，過少不能充分發(fā)揮TiO<,2>光催化的降解效能，過多則對活性炭纖維的微孔結(jié)構(gòu)具有一定的影響； 甲醛初始濃度越高，降解率越低，聯(lián)用技術(shù)適宜于

5、處理室內(nèi)低濃度的甲醛氣體； 溫度升高有利于光催化反應(yīng)的進行； 水蒸氣的存在對甲醛的降解反應(yīng)有促進作用，但相對濕度同樣存在一個最優(yōu)范圍，過量的水蒸氣反而會導(dǎo)致降解率的下降；光源對光催化-吸附聯(lián)用技術(shù)具有一定的影響，紫外殺菌燈(λ=253.7nm)照射下對甲醛的降解效率最高。 通過正交實驗，得到光催化-吸附降解甲醛的最佳實驗條件組合為：甲醛初始濃度0.47mg/m<'3>，環(huán)境溫度30℃，環(huán)境相對濕度45％，采