014活性炭-纳米TiO2复合光催化网处理空气中微量甲醛的实验研究正文
纳米TiO2治理室内甲醛的实验研究
３ ・ ０
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Ｉｄ ｓ ｉ ａｅｙ ａ ｄ Ｅ ｖｒ ｎ ｎａ ｒｔ ｃｉ ｎ ｎ ｕ ｔ ａ Ｓ ｆｔ ｎ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｌ ｏｅ ｔ ｒｌ ｏ Ｐ ｏ
工业安全与环保
２Ｏ 年第 ３ 卷第 ｌ 期 Ｏ７ ３ ２
Ｄ ｃ ｍｂ ｒ２ ７ ｅ ｅ ｅ Ｏ０
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纳 米 ＴＯ２ 理 室 内 甲醛 的 实 验 研 究 ｉ 治
王淑勤 张一鸣 胡满银
（ 华北 电力大学环境科学与工程学 院 河北 保定 ０ １０ ） ７０３
摘
要
利用纳米材料 ＴＣ ｉｈ对室内甲醛进行 了治理研究 。测定了 ＴＣ ｉ ｈ在不 同吸附剂量、 吸附时间时 的吸附效率、 穿透
时问和吸附容量。将 ＴＣ 、 ｉ 活性炭对甲醛 的吸附效果进行了对 比， ｈ 结果表明 ， 纳米材料 ＴＣ ｉ ｈ对甲醛的吸附率 比相同质量的活 性炭高 １％ 一１％ ； ０ ５ 当吸附时间为 １ ３ｈ时， ０ 对 甲醛的吸 附量 比活性炭高 ２ ％； ２ ｎ ８ 穿透时间比活性炭长 ２ｈ 。利用 Ｓ Ｍ图谱 Ｅ 进行 了机理分析。 关键词 纳米 ０ 活性炭 ｎ２ 甲醛 吸附
， ｏｔ Ｏｄ ２ｍｃＰｗｒｔｄｍ ／ ＆砒 Ｎ ｒ ｉ ｇａ ｌ ｏ ｅ ｈ ｔ￣ｙ ｈ ｎ ｔ
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活性炭负载TiO2光催化降解甲醛
纳米TiO2治理室内甲醛的实验研究
旦吸附饱和 ， 就需要更新和脱附处理 ，ｉ 的成本 Ｔ Ｏ
２口 。 ／
比较高 ， 频繁更换一般家庭难 以承受， 因此提高 ＴＯ ｉ
收稿 日期 ： ０７— ５—２ ； ｏ ７—０ ２０ ０ １ ２０ ６一ｌ ４修 回
图 １ ７０℃下烧 制的纳米 Ｔ ２ Ｘ Ｄ谱 图 ５ ｉ 的 Ｒ Ｏ
经陈 化形 成 三 维 网 络 的凝 胶 。干 燥 除 去 水 分 和 有
机 溶 剂 后 得 到 干 凝 胶 ， 经 研 磨 、 烧 得 到 纳 米 再 煅
ＴＯ 粉体 。 ｉ２
图 １ ３分别为 ７ ０ ５０ ９ ｏ — ５ 、０ 、０ ℃三种煅烧温度 下烧制的纳米 Ｔ ２ Ｘ Ｄ谱 图。 ｉ 的 Ｒ Ｏ
其吸附甲醛的效率 ， 使室内空气达到国家标准并 达 到降低治理费用的 目 。 标
ｌ 实 验 部 分
１１ 制 备纳 米 ＴＯ ． ｉ２
如果室内的 甲醛浓度过高 ， 长期生活在室 内的人们 会感到头晕、 恶心等 ， 甚至造成机体免疫力下降。甲 醛还可能是鼻癌、 咽喉癌、 皮肤癌、 血癌的诱 因， 被世
界卫生组织（ Ｏ 、 ＷＨ ）美国环境保护局 （ Ｐ ） 国际癌 ＥＯ 、 症机 构 （Ａ Ｃ） 认为可 疑致癌 物 ．。 ＩＲ 确 ３ Ｊ 动物实验证实 ， 甲醛能引起 大 鼠鼻腔扁平细胞 癌， 体外实验 也表明甲醛有遗传毒 性 ， 已经成为极 为重要 的室 内污 染 物 ， 有 污 染 重 、 续 时 间长 的 具 持 特点 。甲醛 主要 来 自于木 质 人 造 板 、 溶 性 涂 料 和 水 脲醛泡膜材料等 。 一 纳米 Ｔ Ｏ 是一种新型的吸附剂 ， 它能 吸附各种 有机物 和无 机物 ， 有 明显 的表 面 效应 和 量 子效 应 。 具
《磁载C-TiO2纳米复合材料合成及其光催化性能研究》范文
《磁载C-TiO2纳米复合材料合成及其光催化性能研究》篇一一、引言随着环境污染和能源短缺问题的日益严重，光催化技术因其高效、环保的特性，在废水处理、空气净化、太阳能转换等领域展现出巨大的应用潜力。
其中，TiO2因其化学稳定性好、无毒、成本低廉等优点，成为光催化领域的研究热点。
然而，TiO2的光响应范围窄、量子效率低等问题限制了其在实际应用中的效果。
为了提高TiO2的光催化性能，本文提出了一种磁载C-TiO2纳米复合材料的合成方法，并对其光催化性能进行了深入研究。
二、磁载C-TiO2纳米复合材料的合成1. 材料与试剂在本研究中，我们使用了钛酸四丁酯、碳源（如葡萄糖）、磁性材料（如四氧化三铁纳米粒子）等材料和试剂。
所有试剂均为分析纯，使用前未经进一步处理。
2. 合成方法磁载C-TiO2纳米复合材料的合成过程主要包括三个步骤：碳掺杂、TiO2纳米颗粒的制备以及磁性材料的引入。
首先，通过溶胶-凝胶法合成出碳掺杂的TiO2前驱体；然后，通过热处理使前驱体转化为TiO2纳米颗粒；最后，将磁性材料与TiO2纳米颗粒进行复合，得到磁载C-TiO2纳米复合材料。
三、结构与性能表征1. 结构表征通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对磁载C-TiO2纳米复合材料的结构进行表征。
结果表明，C-TiO2纳米颗粒具有良好的结晶性，且与磁性材料紧密复合。
2. 性能表征通过紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）和光电流测试等手段对磁载C-TiO2纳米复合材料的光催化性能进行表征。
结果表明，C-TiO2纳米复合材料具有较宽的光响应范围和较高的量子效率。
四、光催化性能研究1. 实验方法以染料废水（如甲基橙）为模拟污染物，通过光催化降解实验研究磁载C-TiO2纳米复合材料的光催化性能。
实验过程中，对不同时间点的染料浓度进行测定，计算降解率。
同时，对催化剂的稳定性和重复使用性能进行评估。
纳米二氧化钛光催化净化甲醛
个人收集整理-ZQ纳米二氧化钛光催化净化甲醛纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能地研究作为一种新型环保光催化材料，纳米二氧化钛(<>)以其所具有地众多优越性能而受到广泛关注，应用研究延伸至能源、环保、建材、医疗卫生等多个领域.本课题主要基于纳米<>在气相光催化领域地应用，针对室内环境中长期严重影响人体健康地有机污染物甲醛，开展了一系列相关实验研究，内容涉及纳米<>光催化剂地制备、负载、光催化降解甲醛以及吸附光催化净化甲醛地性能研究，本课题地开展对光催化及吸附光催化净化空气技术地应用具有一定地参考价值.受到本课题前期研究地启发，在本实验研究开展初期纳米<>光催化剂制备环节，引入分散液粒子粒度分析、液膜状态、甲醛释放性及甲醛降解性等项指标对分散液效果进行综合考核.实验结果表明，阴离子表面活性剂配制而成地<'＃>分散液具有<>粒径小且分布均匀，液膜光滑度、牢度、透明度高，甲醛释放性小及甲醛降解率高等优点，作为该项研究开展地基础.文档来自于网络搜索降解净化甲醛地性能研究涉及两大部分：()单纯纳米<>负载状态下光催化降解甲醛性能研究.①单因素分析法就不同纳米<>负载量、不同光强对纳米<>光催化性能产生地影响予以分析，结果表明，随<>负载量地增加，甲醛降解率略有提高；较低光照强度下，纳米<>对甲醛地降解率随时间延长而不断提高，当光强较高时，特别是在μ<'>，纳米<>分解分散液成分使其产生甲醛；②纳米<>负载量、光照强度和反应时间因素作用下开展正交实验以探讨最佳工艺参数，结果表明，纳米<>分散液量为、μ<'>光照强度下作用小时，<>对甲醛地光催化降解率可达％，其最佳净化效率为μ.()纳米<>和吸附材料共同负1 / 16个人收集整理-ZQ载状态下吸附光催化净化甲醛性能研究.①最佳光催化参数方案下，纳米<>复合材料配比方案地优化，结果表明，当负载量为<'>时，纳米<>复合材料对甲醛地净化率达％；②单纯负载和<>共同负载两种状态下重复使用性能地研究，结果表明，后者次小时使用后仍能保持％地甲醛净化率，同时从理论上分析了纳米<>与在净化甲醛地过程中所产生地协同作用；③利用毛织物对气相物质优越地吸附性能，考察以其作为基材负载纳米<>对甲醛地吸附光催化净化性能，结果表明，毛织物本身对甲醛地吸附率可达到％～％，负载纳米<>后对甲醛地净化率达到％.纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能地研究文档来自于网络搜索作为一种新型环保光催化材料，纳米二氧化钛(<>)以其所具有地众多优越性能而受到广泛关注，应用研究延伸至能源、环保、建材、医疗卫生等多个领域.本课题主要基于纳米<>在气相光催化领域地应用，针对室内环境中长期严重影响人体健康地有机污染物甲醛，开展了一系列相关实验研究，内容涉及纳米<>光催化剂地制备、负载、光催化降解甲醛以及吸附光催化净化甲醛地性能研究，本课题地开展对光催化及吸附光催化净化空气技术地应用具有一定地参考价值.受到本课题前期研究地启发，在本实验研究开展初期纳米<>光催化剂制备环节，引入分散液粒子粒度分析、液膜状态、甲醛释放性及甲醛降解性等项指标对分散液效果进行综合考核.实验结果表明，阴离子表面活性剂配制而成地<'＃>分散液具有<>粒径小且分布均匀，液膜光滑度、牢度、透明度高，甲醛释放性小及甲醛降解率高等优点，作为该项研究开展地基础.文档来自于网络搜索降解净化甲醛地性能研究涉及两大部分：()单纯纳米<>负载状态下光催化降解甲醛性能研究.①单因素分析法就不同纳2 / 16个人收集整理-ZQ米<>负载量、不同光强对纳米<>光催化性能产生地影响予以分析，结果表明，随<>负载量地增加，甲醛降解率略有提高；较低光照强度下，纳米<>对甲醛地降解率随时间延长而不断提高，当光强较高时，特别是在μ<'>，纳米<>分解分散液成分使其产生甲醛；②纳米<>负载量、光照强度和反应时间因素作用下开展正交实验以探讨最佳工艺参数，结果表明，纳米<>分散液量为、μ<'>光照强度下作用小时，<>对甲醛地光催化降解率可达％，其最佳净化效率为μ.()纳米<>和吸附材料共同负载状态下吸附光催化净化甲醛性能研究.①最佳光催化参数方案下，纳米<>复合材料配比方案地优化，结果表明，当负载量为<'>时，纳米<>复合材料对甲醛地净化率达％；②单纯负载和<>共同负载两种状态下重复使用性能地研究，结果表明，后者次小时使用后仍能保持％地甲醛净化率，同时从理论上分析了纳米<>与在净化甲醛地过程中所产生地协同作用；③利用毛织物对气相物质优越地吸附性能，考察以其作为基材负载纳米<>对甲醛地吸附光催化净化性能，结果表明，毛织物本身对甲醛地吸附率可达到％～％，负载纳米<>后对甲醛地净化率达到％.文档来自于网络搜索纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能地研究作为一种新型环保光催化材料，纳米二氧化钛(<>)以其所具有地众多优越性能而受到广泛关注，应用研究延伸至能源、环保、建材、医疗卫生等多个领域.本课题主要基于纳米<>在气相光催化领域地应用，针对室内环境中长期严重影响人体健康地有机污染物甲醛，开展了一系列相关实验研究，内容涉及纳米<>光催化剂地制备、负载、光催化降解甲醛以及吸附光催化净化甲醛地性能研究，本课题地开展对光催化及吸附光催化净化空气技术地应用具有一定地参考价值.受到本课题前期研究地启发，在本实验研究开展初期纳米<>光催化剂制备环节，引入分散液粒子粒度分析、液膜状态、3 / 16个人收集整理-ZQ甲醛释放性及甲醛降解性等项指标对分散液效果进行综合考核.实验结果表明，阴离子表面活性剂配制而成地<'＃>分散液具有<>粒径小且分布均匀，液膜光滑度、牢度、透明度高，甲醛释放性小及甲醛降解率高等优点，作为该项研究开展地基础.文档来自于网络搜索降解净化甲醛地性能研究涉及两大部分：()单纯纳米<>负载状态下光催化降解甲醛性能研究.①单因素分析法就不同纳米<>负载量、不同光强对纳米<>光催化性能产生地影响予以分析，结果表明，随<>负载量地增加，甲醛降解率略有提高；较低光照强度下，纳米<>对甲醛地降解率随时间延长而不断提高，当光强较高时，特别是在μ<'>，纳米<>分解分散液成分使其产生甲醛；②纳米<>负载量、光照强度和反应时间因素作用下开展正交实验以探讨最佳工艺参数，结果表明，纳米<>分散液量为、μ<'>光照强度下作用小时，<>对甲醛地光催化降解率可达％，其最佳净化效率为μ.()纳米<>和吸附材料共同负载状态下吸附光催化净化甲醛性能研究.①最佳光催化参数方案下，纳米<>复合材料配比方案地优化，结果表明，当负载量为<'>时，纳米<>复合材料对甲醛地净化率达％；②单纯负载和<>共同负载两种状态下重复使用性能地研究，结果表明，后者次小时使用后仍能保持％地甲醛净化率，同时从理论上分析了纳米<>与在净化甲醛地过程中所产生地协同作用；③利用毛织物对气相物质优越地吸附性能，考察以其作为基材负载纳米<>对甲醛地吸附光催化净化性能，结果表明，毛织物本身对甲醛地吸附率可达到％～％，负载纳米<>后对甲醛地净化率达到％.文档来自于网络搜索纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能地研究作为一种新型环保光催化材料，纳米二氧化钛(<>)以其所具有地众多优越性能而受到广泛关注，应4 / 16个人收集整理-ZQ用研究延伸至能源、环保、建材、医疗卫生等多个领域.本课题主要基于纳米<>在气相光催化领域地应用，针对室内环境中长期严重影响人体健康地有机污染物甲醛，开展了一系列相关实验研究，内容涉及纳米<>光催化剂地制备、负载、光催化降解甲醛以及吸附光催化净化甲醛地性能研究，本课题地开展对光催化及吸附光催化净化空气技术地应用具有一定地参考价值.受到本课题前期研究地启发，在本实验研究开展初期纳米<>光催化剂制备环节，引入分散液粒子粒度分析、液膜状态、甲醛释放性及甲醛降解性等项指标对分散液效果进行综合考核.实验结果表明，阴离子表面活性剂配制而成地<'＃>分散液具有<>粒径小且分布均匀，液膜光滑度、牢度、透明度高，甲醛释放性小及甲醛降解率高等优点，作为该项研究开展地基础.文档来自于网络搜索降解净化甲醛地性能研究涉及两大部分：()单纯纳米<>负载状态下光催化降解甲醛性能研究.①单因素分析法就不同纳米<>负载量、不同光强对纳米<>光催化性能产生地影响予以分析，结果表明，随<>负载量地增加，甲醛降解率略有提高；较低光照强度下，纳米<>对甲醛地降解率随时间延长而不断提高，当光强较高时，特别是在μ<'>，纳米<>分解分散液成分使其产生甲醛；②纳米<>负载量、光照强度和反应时间因素作用下开展正交实验以探讨最佳工艺参数，结果表明，纳米<>分散液量为、μ<'>光照强度下作用小时，<>对甲醛地光催化降解率可达％，其最佳净化效率为μ.()纳米<>和吸附材料共同负载状态下吸附光催化净化甲醛性能研究.①最佳光催化参数方案下，纳米<>复合材料配比方案地优化，结果表明，当负载量为<'>时，纳米<>复合材料对甲醛地净化率达％；②单纯负载和<>共同负载两种状态下重复使用性能地研究，结果表明，后者次小时使用后仍能保持％地甲醛净化率，同时5 / 16个人收集整理-ZQ从理论上分析了纳米<>与在净化甲醛地过程中所产生地协同作用；③利用毛织物对气相物质优越地吸附性能，考察以其作为基材负载纳米<>对甲醛地吸附光催化净化性能，结果表明，毛织物本身对甲醛地吸附率可达到％～％，负载纳米<>后对甲醛地净化率达到％.文档来自于网络搜索纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能地研究作为一种新型环保光催化材料，纳米二氧化钛(<>)以其所具有地众多优越性能而受到广泛关注，应用研究延伸至能源、环保、建材、医疗卫生等多个领域.本课题主要基于纳米<>在气相光催化领域地应用，针对室内环境中长期严重影响人体健康地有机污染物甲醛，开展了一系列相关实验研究，内容涉及纳米<>光催化剂地制备、负载、光催化降解甲醛以及吸附光催化净化甲醛地性能研究，本课题地开展对光催化及吸附光催化净化空气技术地应用具有一定地参考价值.受到本课题前期研究地启发，在本实验研究开展初期纳米<>光催化剂制备环节，引入分散液粒子粒度分析、液膜状态、甲醛释放性及甲醛降解性等项指标对分散液效果进行综合考核.实验结果表明，阴离子表面活性剂配制而成地<'＃>分散液具有<>粒径小且分布均匀，液膜光滑度、牢度、透明度高，甲醛释放性小及甲醛降解率高等优点，作为该项研究开展地基础.文档来自于网络搜索降解净化甲醛地性能研究涉及两大部分：()单纯纳米<>负载状态下光催化降解甲醛性能研究.①单因素分析法就不同纳米<>负载量、不同光强对纳米<>光催化性能产生地影响予以分析，结果表明，随<>负载量地增加，甲醛降解率略有提高；较低光照强度下，纳米<>对甲醛地降解率随时间延长而不断提高，当光强较高时，特别是在μ<'>，纳米<>分解分散液成分使其产生甲醛；②纳米<>负载量、光照强度和反应6 / 16个人收集整理-ZQ时间因素作用下开展正交实验以探讨最佳工艺参数，结果表明，纳米<>分散液量为、μ<'>光照强度下作用小时，<>对甲醛地光催化降解率可达％，其最佳净化效率为μ.()纳米<>和吸附材料共同负载状态下吸附光催化净化甲醛性能研究.①最佳光催化参数方案下，纳米<>复合材料配比方案地优化，结果表明，当负载量为<'>时，纳米<>复合材料对甲醛地净化率达％；②单纯负载和<>共同负载两种状态下重复使用性能地研究，结果表明，后者次小时使用后仍能保持％地甲醛净化率，同时从理论上分析了纳米<>与在净化甲醛地过程中所产生地协同作用；③利用毛织物对气相物质优越地吸附性能，考察以其作为基材负载纳米<>对甲醛地吸附光催化净化性能，结果表明，毛织物本身对甲醛地吸附率可达到％～％，负载纳米<>后对甲醛地净化率达到％.文档来自于网络搜索纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能地研究作为一种新型环保光催化材料，纳米二氧化钛(<>)以其所具有地众多优越性能而受到广泛关注，应用研究延伸至能源、环保、建材、医疗卫生等多个领域.本课题主要基于纳米<>在气相光催化领域地应用，针对室内环境中长期严重影响人体健康地有机污染物甲醛，开展了一系列相关实验研究，内容涉及纳米<>光催化剂地制备、负载、光催化降解甲醛以及吸附光催化净化甲醛地性能研究，本课题地开展对光催化及吸附光催化净化空气技术地应用具有一定地参考价值.受到本课题前期研究地启发，在本实验研究开展初期纳米<>光催化剂制备环节，引入分散液粒子粒度分析、液膜状态、甲醛释放性及甲醛降解性等项指标对分散液效果进行综合考核.实验结果表明，阴离子表面活性剂配制而成地<'＃>分散液具有<>粒径小且分布均匀，液膜光滑度、牢度、透明度高，甲醛释放性小及甲醛降解率高等优点，作为该项研究开展地基础.文档来自于网络搜索7 / 16个人收集整理-ZQ降解净化甲醛地性能研究涉及两大部分：()单纯纳米<>负载状态下光催化降解甲醛性能研究.①单因素分析法就不同纳米<>负载量、不同光强对纳米<>光催化性能产生地影响予以分析，结果表明，随<>负载量地增加，甲醛降解率略有提高；较低光照强度下，纳米<>对甲醛地降解率随时间延长而不断提高，当光强较高时，特别是在μ<'>，纳米<>分解分散液成分使其产生甲醛；②纳米<>负载量、光照强度和反应时间因素作用下开展正交实验以探讨最佳工艺参数，结果表明，纳米<>分散液量为、μ<'>光照强度下作用小时，<>对甲醛地光催化降解率可达％，其最佳净化效率为μ.()纳米<>和吸附材料共同负载状态下吸附光催化净化甲醛性能研究.①最佳光催化参数方案下，纳米<>复合材料配比方案地优化，结果表明，当负载量为<'>时，纳米<>复合材料对甲醛地净化率达％；②单纯负载和<>共同负载两种状态下重复使用性能地研究，结果表明，后者次小时使用后仍能保持％地甲醛净化率，同时从理论上分析了纳米<>与在净化甲醛地过程中所产生地协同作用；③利用毛织物对气相物质优越地吸附性能，考察以其作为基材负载纳米<>对甲醛地吸附光催化净化性能，结果表明，毛织物本身对甲醛地吸附率可达到％～％，负载纳米<>后对甲醛地净化率达到％.文档来自于网络搜索纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能地研究作为一种新型环保光催化材料，纳米二氧化钛(<>)以其所具有地众多优越性能而受到广泛关注，应用研究延伸至能源、环保、建材、医疗卫生等多个领域.本课题主要基于纳米<>在气相光催化领域地应用，针对室内环境中长期严重影响人体健康地有机污染物甲醛，开展了一系列相关实验研究，内容涉及纳米<>光催化剂地制备、负载、光催化降解甲醛以及吸附光催化净化甲醛地性能研究，本8 / 16个人收集整理-ZQ课题地开展对光催化及吸附光催化净化空气技术地应用具有一定地参考价值.受到本课题前期研究地启发，在本实验研究开展初期纳米<>光催化剂制备环节，引入分散液粒子粒度分析、液膜状态、甲醛释放性及甲醛降解性等项指标对分散液效果进行综合考核.实验结果表明，阴离子表面活性剂配制而成地<'＃>分散液具有<>粒径小且分布均匀，液膜光滑度、牢度、透明度高，甲醛释放性小及甲醛降解率高等优点，作为该项研究开展地基础.文档来自于网络搜索降解净化甲醛地性能研究涉及两大部分：()单纯纳米<>负载状态下光催化降解甲醛性能研究.①单因素分析法就不同纳米<>负载量、不同光强对纳米<>光催化性能产生地影响予以分析，结果表明，随<>负载量地增加，甲醛降解率略有提高；较低光照强度下，纳米<>对甲醛地降解率随时间延长而不断提高，当光强较高时，特别是在μ<'>，纳米<>分解分散液成分使其产生甲醛；②纳米<>负载量、光照强度和反应时间因素作用下开展正交实验以探讨最佳工艺参数，结果表明，纳米<>分散液量为、μ<'>光照强度下作用小时，<>对甲醛地光催化降解率可达％，其最佳净化效率为μ.()纳米<>和吸附材料共同负载状态下吸附光催化净化甲醛性能研究.①最佳光催化参数方案下，纳米<>复合材料配比方案地优化，结果表明，当负载量为<'>时，纳米<>复合材料对甲醛地净化率达％；②单纯负载和<>共同负载两种状态下重复使用性能地研究，结果表明，后者次小时使用后仍能保持％地甲醛净化率，同时从理论上分析了纳米<>与在净化甲醛地过程中所产生地协同作用；③利用毛织物对气相物质优越地吸附性能，考察以其作为基材负载纳米<>对甲醛地吸附光催化净化性能，结果表明，毛织物本身对甲醛地吸附率可达到％～％，负载纳米<>后对甲醛地净化率达到％.文档来自于网络搜索9 / 16个人收集整理-ZQ纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能地研究作为一种新型环保光催化材料，纳米二氧化钛(<>)以其所具有地众多优越性能而受到广泛关注，应用研究延伸至能源、环保、建材、医疗卫生等多个领域.本课题主要基于纳米<>在气相光催化领域地应用，针对室内环境中长期严重影响人体健康地有机污染物甲醛，开展了一系列相关实验研究，内容涉及纳米<>光催化剂地制备、负载、光催化降解甲醛以及吸附光催化净化甲醛地性能研究，本课题地开展对光催化及吸附光催化净化空气技术地应用具有一定地参考价值.受到本课题前期研究地启发，在本实验研究开展初期纳米<>光催化剂制备环节，引入分散液粒子粒度分析、液膜状态、甲醛释放性及甲醛降解性等项指标对分散液效果进行综合考核.实验结果表明，阴离子表面活性剂配制而成地<'＃>分散液具有<>粒径小且分布均匀，液膜光滑度、牢度、透明度高，甲醛释放性小及甲醛降解率高等优点，作为该项研究开展地基础.文档来自于网络搜索降解净化甲醛地性能研究涉及两大部分：()单纯纳米<>负载状态下光催化降解甲醛性能研究.①单因素分析法就不同纳米<>负载量、不同光强对纳米<>光催化性能产生地影响予以分析，结果表明，随<>负载量地增加，甲醛降解率略有提高；较低光照强度下，纳米<>对甲醛地降解率随时间延长而不断提高，当光强较高时，特别是在μ<'>，纳米<>分解分散液成分使其产生甲醛；②纳米<>负载量、光照强度和反应时间因素作用下开展正交实验以探讨最佳工艺参数，结果表明，纳米<>分散液量为、μ<'>光照强度下作用小时，<>对甲醛地光催化降解率可达％，其最佳净化效率为μ.()纳米<>和吸附材料共同负载状态下吸附光催化净化甲醛性能研究.①最佳光催化参数方案下，纳米<>复合材料配比方案地优10 / 16个人收集整理-ZQ化，结果表明，当负载量为<'>时，纳米<>复合材料对甲醛地净化率达％；②单纯负载和<>共同负载两种状态下重复使用性能地研究，结果表明，后者次小时使用后仍能保持％地甲醛净化率，同时从理论上分析了纳米<>与在净化甲醛地过程中所产生地协同作用；③利用毛织物对气相物质优越地吸附性能，考察以其作为基材负载纳米<>对甲醛地吸附光催化净化性能，结果表明，毛织物本身对甲醛地吸附率可达到％～％，负载纳米<>后对甲醛地净化率达到％.文档来自于网络搜索纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能地研究作为一种新型环保光催化材料，纳米二氧化钛(<>)以其所具有地众多优越性能而受到广泛关注，应用研究延伸至能源、环保、建材、医疗卫生等多个领域.本课题主要基于纳米<>在气相光催化领域地应用，针对室内环境中长期严重影响人体健康地有机污染物甲醛，开展了一系列相关实验研究，内容涉及纳米<>光催化剂地制备、负载、光催化降解甲醛以及吸附光催化净化甲醛地性能研究，本课题地开展对光催化及吸附光催化净化空气技术地应用具有一定地参考价值.受到本课题前期研究地启发，在本实验研究开展初期纳米<>光催化剂制备环节，引入分散液粒子粒度分析、液膜状态、甲醛释放性及甲醛降解性等项指标对分散液效果进行综合考核.实验结果表明，阴离子表面活性剂配制而成地<'＃>分散液具有<>粒径小且分布均匀，液膜光滑度、牢度、透明度高，甲醛释放性小及甲醛降解率高等优点，作为该项研究开展地基础.文档来自于网络搜索降解净化甲醛地性能研究涉及两大部分：()单纯纳米<>负载状态下光催化降解甲醛性能研究.①单因素分析法就不同纳米<>负载量、不同光强对纳米<>光催化性能产生地影响予以分析，结果表明，随<>负载量地增加，11 / 16。
纳米TiO2光催化降解甲醛的研究进展
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·122·2019年第15期文章编号：2095－6835（2019）15－0122－02纳米TiO2光催化降解甲醛的研究进展李丹（国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心，北京100160）摘要：甲醛气体具有降解难度大、挥发周期长的特点，对室内环境的危害十分严重。
纳米TiO2是目前应用广泛的甲醛降解光催化剂，能够利用其良好的光催化活性对室内甲醛进行净化。
阐述了提高纳米TiO2降解室内甲醛活性的两种主要技术，并对纳米TiO2光催化降解甲醛的研究方向进行了展望。
关键词：光催化；TiO2；甲醛；离子掺杂中图分类号：O643.36；O644.1文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2019.15.0501概述近年来，随着建筑业的快速发展，化学建材、油漆、涂料等产品用量不断增长，其释放的挥发性有机化合物（简称VOCs）成为室内空气污染主要的来源之一。
研究表明，长期处于含有大量污染物的环境中，人们会出现头疼、恶心等不适，严重的可能会对人体呼吸系统及神经系统产生不良影响，甚至致癌。
在这类挥发性有机污染物中，甲醛的浓度相对较高，污染也较为严重。
降低甲醛浓度的方法主要包括物理吸附、化学降解等。
纳米TiO2光催化技术是目前广泛采用的一项环境净化技术。
20世纪70年代，日本FUJISHIMA等人发现纳米TiO2在紫外线照射下能充分显示半导体材料的性质。
随着室内空气污染现象日益严重，利用半导体光催化技术降解甲醛逐渐得到了人们的广泛关注并进行了大量研究。
研究表明[1]，以纳米TiO2为光催化剂，在紫外辐照条件下，其对空气中常见的烯类、醚类、醛类等挥发性有机污染物的光催化降解效率均超过80%。
TiO2有金红石、锐钛矿和板钛矿三种形态。
其中，锐钛矿型TiO2与其他两类相比具有更强的光效应，是应用最广泛的光催化剂[2]。
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TiO2结合纳米光催化治理甲醛的研究【摘要】笔者首先介绍了目前室内空气污染的现状，后重点分析了甲醛污染物的来源及对人体的危害。
分析了目前主流的各种处理技术：吸附过滤净化技术、新型等离子体技术、臭氧技术及光催化技术并系统的分析了其各自优缺点。
光催化技术是经济可行，效率高、副危害系数小的处理技术。
TiO2结合纳米光催化技术在处理甲醛方面具有不可忽视的良好效果，是具有良好发展前景的处理技术。
【关键词】TiO2 甲醛纳米光催化1室内空气状况随着社会经济的发展以及人们生活水平的提高，环境保护越来越受到人们的关注。
虽然大气污染物主要存在于室外，但是由于人们长期生活在室内空间。
因此人们主要受到源于室内的空气污染。
目前城市空气中的年平均浓度大约是0.005mg/m3-0.012mg/m3之间，通常不超过0.03mg/m3。
目前室内甲醛的来源一是来自于燃料的不完全燃烧，二是来自装饰材料及家用化学品、建筑材料的释放。
其中室内装饰材料及家具的污染是目前造成室内空气污染的主要来源。
油漆、胶合板、泡沫填料、内墙涂料、塑料贴面等装修材料中含挥发性有机化合物高达350多种。
由于甲醛与其它树脂具有较强的粘合性特性，同时还具有加强板材的强度及防虫、防腐的功能。
因此目前装修用人造板大多使用以甲醛为主要成分的脲醛树脂作为胶粘剂。
板材中残留以及未参与反应的甲醛会逐渐向外界环境释放是形成室内空气中甲醛污染的主要渠道与来源。
日常生活用品如：消毒剂、液化石油气、清洗剂等也是室内甲醛污染的途径。
另外室内有机物污染对人体健康的影响主要为以下3种：气味等感觉效应；粘膜刺激及基因毒性；致癌性。
2室内空气污染净化技术为了改善室内空气质量，创造健舒适健康的室内生活环境。
目前已发展了多种空气净化技术用来去除室内空气中的颗粒物、微生物和气体污染物。
下面就其中主要技术简单介绍一下。
（1）吸附过滤净化技术：属于物理处理方法。
针对室内pmx物质主要采用静电除尘、机械过滤以及离子除尘等技术进行处理。
纳米SiO2／TiO2光催化降解空气中甲醛的研究
关键 词 ：ｉ 光催化 ； Ｔ ； Ｏ 甲醛
Ｓ ｕｄ ｎ Ｐｈ ｔ ｃ ｔ ｌ ｔｃ Ｄｅ ｒ ｄ ｔｏ ｆ Ｆｏ ｍ ａ ｄｅ ｙ ｉ ｇ Ｎａ ｏ — ｍ ｅ ｅ ｔ ｙ ｏ ｏ ｏ ａ ａ ｙ ｉ ｇ ａ ａ ｉ ｎ ｏ ｒ ｌ ｈ ｄｅ Ｕｓｎ ｎ — ｔ ｒ厦 门 ３ １Fra bibliotek ） ６ ０ １
要： 采用共沉淀方法制备了 ｓ共掺杂的ｓ ＴＯ 光催化复合粉末， ｉ ｉ ／ ｉ ｏ 将其负载于活性炭（ Ｃ ） Ａ Ｆ 上。在流动化床中， 考察了
煅烧温度 、 煅烧 时间 、ｉ ｓ 掺杂量 、 负载次数 、 光照条件 以及甲醛初 始浓度对该 复合剂光 催化降解 甲醛效率 的影响 。结 果发现 当 Ｓ Ｔ ｉ： ｉ ｌ： ＳＯ／ ｉ 复合催 化剂煅烧时间 ４ｈ 煅烧 温度 ４ ０℃ ， Ｃ ４、ｉ：ＴＯ 、 ０ Ａ Ｆ上负载 １ ，８ｗ 紫外光照射时 ， 次 １ 甲醛 的降解效果最 佳 ， 对初 始浓
ｍｇ ／Ｌ．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：Ｔｉ Ｏ２；ｐ ｏ ｏ ａａｙ ｉ ；ｆ ｒ ａｄｅ ｙ ｅ ｈ ｔｅ ｔ ｌｓｓ ｏ ｍ ｌ ｈｄ．
世界卫生组织公 布 的（ ０ ２世 界卫生 报告 》中明确将 室 内 ２０ 空气污染列为人类健 康 的十大威 胁 ， 内空气 污染 日益成 为我 室
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活性炭-纳米TiO2复合光催化网处理空气中微量甲醛的实验研究*胡艳军1冯国会1李国建1 曹广宇1袁泉1(1 沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168)摘要：本文提出了新型净化技术活性炭-TIO2光催化复合技术并进行了净化实验研究。
通过模拟空调系统分析了不同条件下复合净化网的净化效率,同时对三种净化装置复合光催化净化网、TIO2光催化净化网、活性炭吸附网的在空调系统净化甲醛的净化性能进行了对比分析。
同时通过实验，得出了该净化网对于无机和有机污染物具有较强的吸附氧化能力、较小的空气阻力、在净化过程中无中间副产物生成以及实现了活性炭的原位再生，延长了净化网的使用周期等结论。
实验证明新型净化技术活性炭-TIO2光催化复合技术弥补了当前净化技术在实际应用中的不足，提高了净化效率，比同类净化设备的净化效率提高20%。
同时为净化技术的在空调系统中的应用提供了工业化生产基础。
关键词：活性炭-TIO2光催化复合；净化技术；污染物；室内空气品质据统计，一个人一天需要呼吸20—30kg空气，消耗1kg固体食物、3kg液体食物。
因而，我们希望我们呼吸的空气和所食用的食物具有同样的质量[1]。
随着人们对生活质量要求的提高，室内空气品质（IAQ）已被人们广泛关注。
但由于建筑装修材料产生的挥发性有机化合物（VOC）以及人员活动产生的无机污染物，已严重影响了IAQ，使得长期生活和工作在现代建筑的人们表现出一系列疾病症状[2]～[3]。
目前，对于控制室内环境中微污染物的技术研究进展很快，在净化技术方面，早期出现的活性炭吸附法以及近年来的一项新净化技术纳米TIO2光催化净化法等在处理室内空气中污染物都具有一定的效果，并且这些净化技术已应用到相应的材料和设备中[4]。
经过大量实验研究发现，活性炭吸附法和TIO2光催化法在处理静态环境中的高浓度的微污染物具有较高的净化效率，但在动态系统中，如在空调系统中，由于空气流速较大而且微污染物浓度低，其净化效果很差。
因此，解决空气污染物净化问题，还应从实际出发，研究高效的净化技术。
本文针对空气净化技术及其设备的应用现状，根据空调房间污染物的性质及当前净化技术的最新发展，提出了新型净化技术，以期推动这一产品的升级换代。
1 活性炭-纳米TIO2复合光催化网结构及材料介绍所谓活性炭-纳米TIO2复合技术，即利用吸附剂活性炭与光催化剂纳米TIO2复合的方法，首先在支承体表面上粘结形成吸附层，胶粘剂为聚丙烯酸丁酯乳胶，所用活性炭为60～400目的高碘值粉炭、果*辽宁省自然科学基金；建设部科技攻关项目；沈阳市科技攻关项目联合资助。
壳炭等，活性炭厚度约1厘米。
将纳米（10～5nm ）TIO 2（P25DEGUSSA 公司产品）粉末用超声分散法直接分散在水中，制得团聚体大于100nm 的含固量W=0.05的浆料，然后将支撑体和活性炭形成的复合载体用上述TIO 2浆料浸涂3次，每次浸涂后在160℃和真空条件下烘4h 。
从而最终形成纳米TIO 2涂附在活性炭表面的薄壳结构[3] ~[4]。
实验采用日产的风管型复合光催化净化装置，自带紫外线灯、空气净化网。
净化网的支承体材料采用一种新型的波纹纸板互相粘结而成，每相邻两块纸板的波纹错开一定角度，以增大被净化空气与净化体的接触面积，同时使空气在其中有良好的流动性。
对构成滤网的固体基和其上的粉末材料分别进行了XRD 分析，粉末的XRD 图中几条特征峰表明粉末中存在锐钛相TIO 2、活性炭MPAC （微孔炭）和ZMS-8分子筛。
密集的小峰反映了材料粒径在10~100nm 之间。
另外，为对比新型复合净化技术的净化性能，同时进行单一净化技术的纳米光催化空气净化装置和活性炭净化装置的净化性能测试。
分别采用日产风管型TIO 2净化装置和国产的风管型活性炭吸附装置。
2 复合净化网性能测试实验部分 2.1实验装置用一个密封箱体来模拟空调房间(参数要求：房间内温度为19℃～25℃，相对湿度为65%),选取箱体的尺寸为3m X 1.5m X 1.5m ，其体积为 6.75m 3，箱体采用木质材料制成，壁材10cm 板间使用铝箔胶带密封。
利用一个变频风机提供风流动的动力，通过改变风机供电频率，改变系统风量进行实验。
在风管道之间通过法兰连接一个可换式净化装置。
图1 净化网工作原理图2 实验装置工作原理2.2 实验方法实验选择甲醛作为实验气体,大量调查已表明,由于建筑装饰材料的大量使用,在居室内甲醛的散发净化网 紫外线灯净化网量占所有室内有机污染物之首,室内浓度高[5],因此选择甲醛作为检测空气净化设备的实验标准之一.另外,甲醛检测器使用方便、精确度较高，且便于测量。
在密闭箱上的采样口用注射器注入一定浓度的污染物，开稳流风扇电源，使气体污染物在箱体中均匀分布，关闭风扇电源后再开风机及紫外线灯使复合光催化净化网开始分解甲醛，其后定时从采样口测量箱体内气体污染物的浓度，以检测净化网的性能，单次采气时间为20s ，测量精度15%左右。
箱体的气密性检验。
方法是在其注入一定量NH 3，打开稳流风扇，约1个小时，待箱体内NH 3的浓度基本分布均匀后开始测量，以后每隔一段时间测量一次浓度，连续测量2h ，观察浓度变化，若浓度在误差范围以内相等，则认为小室气密性很好，可以进行实验[6]。
3实验结果及分析3.1 三种净化装置复合光催化净化网、TIO 2光催化净化网、活性炭吸附网的性能对比已有许多学者研究了活性炭和TIO 2光催化对有机污染物和无机污染物的净化性能，发现了活性炭对于无机污染物如CO 2、NH 3等净化效果差，以及TIO 2光催化对有机污染物净化过程中生成新的污染物等现象[7]。
因此，笔者分别进行了多组实验，分析比较了三种净化网对甲醛和氨气的净化性能。
实验分别采用风管型活性炭净化装置、TIO 2光催化净化装置、复合技术净化装置在静态环境中测试甲醛和氨气的浓度变化，测试140分钟，实验结果如表1。
由实验结果可以看出复合技术的净化装置净化效果显著，对甲醛的净化效率达到了98.8%，这是由于活性炭在净化网中既能吸附污染物，同时通过吸附使污染物在活性炭表面富集而为TIO 2催化剂提供高浓度环境，从而大大加快了光催化降解反应的速率。
对于无机污染物NH 3的净化效率又远高于活性炭的，这是由于活性炭表面吸附的污染物通过表面迁移等途径转移到TIO 2光催化剂表面发生光催化降解反应，使活性炭得以再生。
而且在净化过程中无中间副污染物生成，这是由于活性炭的吸附作用使光催化反应可能产生的中间产物在产生时即被吸附并进一步氧化降解为简单的无机物水和二氧化碳[7]。
表1 三种净化网净化甲醛和氨气的效率比较Produced method Concentration of formaldehyde P.E. (%) By- product Concentration Of NH 3P.E. (%) By- productC 0 C T C 0 C T AC/S 65 22.8 65 No 160 104 35 No TIO2/S 65 16.3 75 Yes 160 48 70 Yes AC/TIO 2/S650.8098.8No1604.897No S: 支撑体 C 0: 污染物初始浓度 C T: 污染物的最终浓度 P.E.: 净化效率 3.2空气流动速度对复合光催化净化网净化效果的影响图2比较了复合光催化净化装置在室内甲醛浓度处于高浓度，空调送风速度分别为高、中、低速情况下净化效果。
可以看出，在甲醛浓度较高情况下，低速时净化效果与高速时结果差别不大，其净化效率相差不超过8%。
这说明复合技术较好的克服了其他净化装置在风速升高时的净化效率降低的缺点。
甲醛 浓 度 (m g /m 3)时间 (min)图3 不同风速下甲醛的浓度变化3.3甲醛初始浓度对复合光催化净化网净化效果的影响在室内温度、湿度、迎面风速等条件固定的情况下，甲醛浓度变化与初始浓度的关系如图3、4、5。
甲醛 浓度 变化 (m g /m 3)时间 (min)图4 高风速下甲醛的浓度随时间的变化甲醛浓度 变 化 (m g /m 3)时间 (min)图5中风速下甲醛的浓度随时间的变化甲醛 浓度变化 (m g /m3)时间(min)图6 低风速下甲醛浓度随时间变化由实验结果可见，甲醛初始浓度的越高，复合光催化的净化效果越显著，这个结果可以利用质量作用定律来解释。
但是可以看出，在不同风速条件下，其净化效果差别不大，这说明复合光催化技术很好的发挥了活性炭和TIO 2光催化氧化净化的优势。
3.4 复合光催化净化网的阻力气流阻力和净化效率是净化装置的重要性能参数[8]，活性炭-纳米TIO 2复合光催化网的阻力测定结果如图7，实验结果显示了气体流经净化网后阻力压降极小。
迎 风面 风压 (P a )风速 (m/s)图7 风速与压降之间的关系4 结论⑴实验中测试的三种净化装置消除空气中微量甲醛和氨气，其中应用复合光催化技术的净化网具有较高的净化效率，对有机污染物和无机污染物都具有较强的吸附分解作用。
⑵借助活性炭的吸附作用，对空气中极低浓度的污染物进行快速的吸附净化和表面富集，加快了污染物光催化降解反应的速率，抑制了光催化中间产物的释放。
⑶TIO 2的光催化作用促使被活性炭吸附的污染物向TIO 2表面迁移，使活性炭的吸附能力得以恢复，实现了活性炭的原位再生。
⑷对于复合光催化网，一定的空气流速对其净化的效果影响不大，当迎风面风速高速与低速时，净化效率相差不超过8%;污染物的初始浓度越高其净化效果越显著，但当污染物浓度较低时其净化能力仍高于单一净化技术。
⑸作为评价净化性能的参数，复合光催化网具有很小的气流阻力。
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