舰船舱室环境对分子筛负载纳米TiO_2分解甲醛性能的影响_杜毅
纳米TiO2治理室内甲醛的实验研究
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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
１ ％ ｈｇ ｅ ｈ ｎ ｔ ａ ｆａ ｔ ｅ ｃ ｒ ｏ ５ ｉ ｈ ｒｔ ａ ｈ ｔ０ ｃｉ ａｂ ｎ；ｔｅ ａ ８ ｒ ｃ ｐ ｃｔ ｆ Ｎ ｎ ｖ ｈ ｄ ｍｐ ０ Ｉ ａ ａ ｉ ０ ａ ｏ— ｍｅｅ ｉ ｓ ２ ｙ ｔｒ Ｔ Ｏ２ｉ ８％ ｌ ｔａ ｈ ｔ ０ ｃｉｅ ｃ ｒ ｏ ； ａ ｄ ｔ ｅ ｈ ｎ ｔａ ｆａ ｔ ａｂ ｎ ｎ ｈ ｖ
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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舰船舱室环境对分子筛负载纳米TiO_2分解甲醛性能的影响
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｎ ｎ Ｔ Ｃ２； ｒ ａｄ ｈ ｄｅ； ｅ ｏ ｏ ｉ ｏ ｆｉｉ ｎ ｙ ｄｓ ａ ｏ－ ｉ ￣ ｍ ｌｅ ｙ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｅｆｃｅ ｃ ｉ
１ 概 述
甲醛 是 舰 艇舱 室 特 别 是军 用 舰 艇 密 闭舱 室 中经 常 出现 的有 害气 体 。其 主要 来 源 于 舱 室 内涂 料 、装 饰板 材等 材料 的释放 。 甲醛不 仅 对 人 体 器 官 具 有极 强 的刺激 作 用 ，而且 还 能使 蛋 白质 变性 ，对 细胞 具 有很 强 的破坏 作用 ，对人 的致 死剂 量 为 １２ ｍ ／ ｇ ４ ｇｋ 。 研 究 表 明 ，人对 甲醛 嗅觉 阈值 为 ０ ０ ～ ． ／ ． ６ ０ ８ｍｇ ｍ ， 刺激 阈值 浓度 为 ０ ２ ｓ ． １ｍ ／ｍ ，说 明很 低浓 度 的 甲醛
Ａｂｓｒ ｃ Ｓ ｍｕａ ｅ ｖ ｓｅ ｃ ｂ ｎ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｕｓｎ ｌｓ ｄ ＥＭ．Ｔ ｄ ｃ ｍｐｏ ｉｉｎ ｆｉｉｎ ｙ ｆ ｔ ａ ｔ： ｉ ｌｔｄ ｅ ｓ ｌ ａ ｉ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ｉｇ ｃｏ ｅ Ｊ ｈｅ ｅ ｏ ｓｔ ｅｆｃ ｅ ｃ ｏ ｏ
ｎ ｎｏ Ｔｉ ｅ ｌ ｅ ｗａ ｃ ｏ ｅ ａ ｃ ｉｅ ｉｎ ｏ ｅｅ ｍ ｉ ｔ ｅ ａ － Ｏ２Ｚ ｏｉ ｓ ｔ ｓ ｈ ｓ ｎ ｓ ｒｔｒｏ ｔ ｄ ｔ ｒ ｎｅ ｈ ｐｅ ｏ ｍ ａ ｃ ｏ ｃ ｔｌｔｃ ｅ ｏ ｏ ｉ ｏ ｔ ｆ ｒ ｒ ｎ ｅ ｆ ａ ａｙ ｉ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｏ ｉ
等离子体放电催化纳米TiO_2降解甲醛的实验分析_王鹏
为了 符 合 国 家 标 准，人 们 研 制 了 多 种 空 气 净 化 器 来 净 化 居 室 环 境 ，净 化 器 采 用 了 物 理 吸 附 、化 学 吸 收、静电除尘等方法来 降 解 室 内 的 甲 醛 气 体 ，但 ［４－１０］ 每种方法都存在 着 各 自 的 局 限 性。 近 年 来，随 着 纳 米技 术 的 日 臻 成 熟，采 用 光 催 化 纳 米 ＴｉＯ２ 降 解 甲 醛的方法 逐 ［１１－１５］ 渐 被 人 们 所 关 注，将 这 种 方 法 应 用 于空气净化器，与 其 他 方 法 相 比，具 备 成 本 低、可 再 生 、易 推 广 等 优 点 。
甲 醛 对 人 体 健 康 的 影 响 包 括 嗅 觉 异 常 、刺 激 、过 敏、肺功能异常、肝 功 能 异 常 等，其 中 最 主 要 的 危 害 表现为对粘膜的刺 激 作 用，在 低 质 量 浓 度 下 最 初 刺 激眼粘膜，质 量 浓 度 稍 高 时 刺 激 上 呼 吸 道，引 起 咳 嗽 、胸 闷 、并 使 粘 膜 溃 烂 ，进 而 在 肺 部 引 起 炎 症 ，高 质 量 浓 度 吸 入 时 ，会 出 现 呼 吸 道 严 重 的 刺 激 和 水 肿 、呼 吸频 率 下 降、眼 刺 激、头 痛 等。 针 对 甲 醛 的 危 害，我 国卫生部门早有规 定：居 室 内 空 气 中 甲 醛 质 量 浓 度 应≤０．１ｍｇ／ｍ３，而 国 外 许 多 国 家 也 针 对 甲 醛 质 量 浓度提出了≤０．１５ ｍｇ／ｍ３ 的要求 。 ［１－３］
由于分散性的好坏直接决定了在相同电泳条件 下电泳成膜的质量 和 均 匀 程 度，因 此 通 过 对 比 电 泳 成膜的优劣，可以看 出 溶 液 质 量 浓 度 对 分 散 性 的 影 响 ，如 表 ２ 所 示 。
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]。
舰船用新型纳米TiO2光催化剂降解性能研究
第３ ５卷 第 １ ０期
２ ０ １ ３年 ｌ ０月 舰来自船科学
技
术
Ｖｏ １ ． ３ ５， Ｎｏ ． １ ０
Ｓ ＨＩ Ｐ Ｓ ＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮ０Ｌ ０ＧＹ
Ｏｃ ｔ ．，２ ０１ ３
舰 船 用新 型纳 米 Ｔ ｉ Ｏ ２光 催 化 剂 降 解 性 能 研 究
度 对 甲 醛 光 催 化 降解 效 率 的 影 响 ， 并 结 合 舰 艇 舱 室 的实 际情 况 进 行 了 分 析 。 结 果 表 明 ： 新 型光 纳米 Ｔ ｉ Ｏ 催 化 剂 在 紫 外黑光灯 照射下 ， 对 一 定 浓 度 的 甲醛 具 有 较 好 的 光 催 化 降 解 效 率 ； 紫 外 光 强 度 对 催 化 剂 降 解 甲醛 的 消 除 率 影 响 并 不 大； 温 度越 高 ， 降解效率越 高 ； 低 湿 度环 境 有 利 于 甲 醛 的 光 催 化 降 解 。 在 舰 船 舱 室 的 环 境 中 ， 这种 纳米 Ｔ ｉ Ｏ 光 催 化 剂 可 以起 到 较 好 的 降解 甲醛 气 体 的作 用 。
关键 词 ： 沸石 ； 纳米 ； 二 氧 化钛 ； 光催 化 ； 甲醛
中图分 类号 ： Ｕ ６ ６ ４； Ｘ ５ １ ２
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ６ ７ ２— ７ ６ ４ ９ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０— ０ ０ ４ ７— ０ ４ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ４ ０ ４ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２—７ ６ ４ ９ ． ２ ０ ｌ ３ ． １ ０ ． ０ １ １
TiO_2光催化纸张中活性炭纤维协同降解甲醛作用的研究
TiO_2光催化纸张中活性炭纤维协同降解甲醛作用的研究王芳;陈港
【期刊名称】《应用基础与工程科学学报》
【年(卷),期】2010(0)S1
【摘要】对活性炭纤维性质和形貌进行了表征,探讨了活性炭纤维对TiO2光催化纸的光催化协同作用,并通过扫描电镜(SEM)观察了光催化纸的形貌结构以及TiO2的附着.结果表明,活性炭纤维的材质柔软、表面有深的沟槽、含氧基团数量较多;活性炭纤维配抄的TiO2光催化纸重复使用效率明显高于活性炭纤维吸附纸,吸附/光催化协同作用明显;连续使用两次时,其反应210min时甲醛的降解率均能达到90%以上;活性炭纤维光催化纸孔隙大,部分TiO2分布于活性炭纤维的沟槽内,有效增加了TiO2和活性炭纤维的接触面积.
【总页数】8页(P33-40)
【关键词】活性炭纤维;TiO2;光催化纸;甲醛
【作者】王芳;陈港
【作者单位】华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室;广西大学轻工与食品工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】N
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2.活性炭纤维负载氮掺杂纳米二氧化钛可见光催化降解甲醛气体 [J], 饶俊元; 刘建新; 黄弦; 杨远秀; 郭婉婷; 王万证; 侯明才
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4.活性炭纤维负载TiO_2薄膜的制备及对亚甲基蓝的光催化降解 [J], 员汝胜;郑经堂;关蓉波
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纳米TiO2光催化降解甲醛的影响因素
摘 要 ：为 了研 究 自制 的纳米 ＴＯ 对 环境 空气 中有机 污染物 的 光催 化 降解 能 力 ， 中通 ｉ： 文 过 自制 光催 化反 应 系统 ， 究 了纳米 ＴＯ 研 ｉ 光催化 降解 甲醛 的过程 ， 察 了环 境相 对 湿度 、 考
光照 强度 、 气体 流量 、 甲醛初 始质 量 浓度 等 因素 对 甲醛 的 气相 光 催化 降解反 应 的 影响 ． 结
果表 明 ： 纳米 ＴＯ 光 催化 降解 甲醛 的最佳相 对 湿度 为 ５ ％ ， 宜气体流 量为 １ ２ ｉ２ ０ 适 ． ０ｌ ｎ Ｍｍｉ ；
光 降解率 并不会 随光 照强度 的增加 无 限制地 增 大 ， 醛初 始质 量 浓度 的增 加将 降低 光 催 甲 化 氧化 降解 速率 ．
研 究各 种外部 条件 对二 氧化钛 光催 化效果 的影 响前 ， 必须保 证该 光 催 化 反应 装 置 （ 图 １ 是 密封 见 ）
的． 先关 闭 图 １中 的管夹 ３ 管 夹 ４和阀 门 １ 打开 首 、 ，
阀 门 ２ 然 后 在辅 助 瓶 １中加入 少 量 的稀硫 酸 和碳 ；
度 以及 紫外 光照 强度 等 ， 后 给 出本 系统 光 催 化 降 然
料被用 于室 内保 温 、 装修 和装 饰 ， 这些新 型装 饰材料 气 污染 日益严 重 ， 让人 出现头 疼 、 呼吸道感 染 、 恶心 、
质量分 数 为 ３ ％ ； ７ 纳米 ＴＯ ： ｉ 实验 室 自制 ， 平均 粒径
Ｖ １ ８ ｏ８ ｏ． Ｎ ． ３
Ａｕｇ ｔ ２ ０ ｕｓ ０１
文 章编 号 ：１０ －６ Ｘ（０ ０ ０ —１２０ ００５５ ２ １ ）８０ ４ —５
纳 米 ＴＯ光 催 化 降 解 甲醛 的影 响 因素 木 ｉ２
纳米TiO_2光催化降解海洋石油污染
第30卷第2期海洋环境科学Vol．30，No．2 2011年04月MARINE ENVIRONMENTAL SCIENCE April．2011纳米TiO2光催化降解海洋石油污染于晓彩1，2，杜倩1，朱鹏飞1，杨利1(1．大连海洋大学海洋环境工程学院，辽宁大连116023;2．辽宁省高校近岸海洋环境科学与技术重点实验室，辽宁大连116023)摘要:以紫外灯为光源，考察了自制纳米TiO2在TiO2/H2O2光催化体系中降解海洋石油污染的效率．研究光催化降解催化剂用量、溶液pH值、污染物浓度以及催化时间等因素对光催化降解海洋石油污染的影响。
结果表明，纳米TiO2/H2O2光催化体系能有效降解海洋石油污染，且比单独使用纳米TiO2光催化效果好，纳米TiO2光催化/H2O2体系中由于在紫外光的照射下H2O2分解为大量的·OH从而使得降解效率在短时间内大大提高。
优化的光催化降解条件为:降解1L油污染海水的催化剂用量为10mg、油污染海水的初始浓度为120mg/L、催化时间为30min，当pH=6 7时，加入H2O2的体积(质量浓度为60%)为10mL，油污染海水的降解率可达98．12%。
关键词:纳米TiO2;光催化;海洋石油污染;光催化降解中图分类号:X703．1文献标识码:A文章编号:1007-6336(2011)02-0264-04Photo-catalytic degradation of petroleum inseawater by nano-titanium dioxideYU Xiao-cai1，2，DU Qian1，ZHU Peng-fei1，YANG Li1(1．College of Marine Environmental Engineering，Dalian Ocean University，Dalian116023，China;2．Key Laboratory of Nearshore Marine Environmental Research，Dalian116023，China)Abstract:The photo-catalytic degradation of petroleum in seawater by nano-titanium dioxide in a photo-catalytic system of TiO2/H2O2 with the UV excitation was studied and the nano-titanium dioxide was prepared during the experiment．The effects of different degrada-tion technologies，such as the amount of catalyst，catalytic reaction time，initial concentration of oil in seawater，hydrogen peroxide solu-tion，pH value and other factors of the efficiency of removal petroleum were investigated in detail．The results showed that the efficiency of removal petroleum in the photo-catalytic system of TiO2/H2O2was much higher than the photo in that H2O2can easily reduce the OH radical under UV irradiation．The optimum experimental conditions for photo-catalytic degradation of oil in seawater are as follows，the amount of catalyst is10mg to photo-catalytic degradation1L seawater，the initial concentration of petroleum120mg/L，the cata-lytic reaction time30min，and H2O2solution(mass fraction60%)10mL，when pH6 7，and the maximum degradation rate 98．12%．Key words:Nano-titanium dioxide;photo-catalytic;petroleum contaminants in seawater;photo-catalytic degradation随着石油化工工业、海洋交通运输、海洋石油开发的日益发展，海洋溢油事故频繁发生，大量陆源含油废水排入海洋，石油烃类化合物已成为近岸海域最主要的污染物之一。
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第34卷第10期2012年10月舰船科学技术SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol．34，No．10Oct．，2012舰船舱室环境对分子筛负载纳米TiO 2分解甲醛性能的影响杜毅，刘军(海军潜艇学院训练部，山东青岛266042)摘要:采用密闭实验舱模拟舰艇舱室环境。
以分子筛负载纳米TiO 2的分解效率为依据，考察了其对甲醛的催化分解性能。
结果表明，纳米TiO 2的分解效率随着温度的上升而显著提高，随湿度的升高而降低，光照强度对纳米TiO 2的催化效能影响不大，而过高的甲醛初始浓度也会降低纳米TiO 2的分解效率。
关键词:纳米TiO 2;甲醛;分解效率中图分类号:TQ031．3文献标识码:A文章编号:1672－7649(2012)10－0123－04doi :10.3404/j.issn.1672－7649.2012.10.027Research on the effect of ship cabin environment on decomposition ofnano-TiO 2zeolites to formaldehydeDU Yi ，LIU Jun(Administrative Office of Training ，Navy Submarine Academy ，Qingdao 266071，China )Abstract :Simulated vessel cabin environment using closed JEM．The decomposition efficiency ofnano-TiO 2Zeolites was chosen as criterion to determine the performance of catalytic decomposition to formaldehyde．The results showed that the decomposition efficiency of the nano-TiO 2increased significantly as temperature rised ，reduces with the rise of humidity．And the light intensity had little effect on the decomposition efficiency．However ，too high initial concentration of formaldehyde could also reduce the decomposition efficiency of nano-TiO 2．Key words :nano-TiO 2;formaldehyde ;decomposition efficiency收稿日期:2011－12－14;修回日期:2012－02－17作者简介:杜毅(1981－)，男，硕士，主要研究方向为舰艇舱室环境控制。
1概述甲醛是舰艇舱室特别是军用舰艇密闭舱室中经常出现的有害气体。
其主要来源于舱室内涂料、装饰板材等材料的释放。
甲醛不仅对人体器官具有极强的刺激作用，而且还能使蛋白质变性，对细胞具有很强的破坏作用，对人的致死剂量为142mg /kg 。
研究表明，人对甲醛嗅觉阈值为0.06 0.8mg /m 3，刺激阈值浓度为0.21mg /m 3，说明很低浓度的甲醛对人体机能会产生影响［1－2］。
舰艇舱室中甲醛的存在极大地危害着艇员的人身健康和舰艇的安全航行。
因此，消除舱室中特别是军用舰艇中的甲醛气体一直是环境工作者的重要课题。
目前，适应于舰艇舱室的甲醛去除技术主要有通风换气、物理吸附、空气负离子净化、材料封闭、催化分解等。
其中，催化分解是一种新兴的很有发展前途的甲醛去除技术，其优点是分解率高、分解速度快、低温可引发反应、设备简单、成本低。
作为具有催化分解作用的主要成分，分子筛负载纳米二氧化钛(TiO 2)是对甲醛产生分解作用的主体。
TiO 2是一种具有光催化功能的物质，其光催化机理可用下式表示［3－4］:舰船科学技术第34卷TiO 2+hv →h ++e －，h ++H 2O →·OH +H +，e －+O 2→O －2，O －2+H +→HO 2·，2HO 2·→O 2+H 2O 2，H 2O 2+O －2→·OH +OH －+O 2，H 2O 2+hv →2·OH ，h ++OH －→·OH 。
由上式可以看出，在TiO 2的催化过程中，产生的·OH 是主要的活性物质，对光催化起决定作用。
其对甲醛的分解机理可用下式表示:HCHO +·OH →·CHO +H 2O ，·CHO +·OH →HCOOH ，·CHO +O －2→HCO －3+H +→HCOOOH+HCHO →2HCOOH ，HCOOH +·OH →H 2O +·CO －2或HCOOH +h +→h ++·CO －2，·CO －2+［O ］［OH ］h +→CO 2。
在常规环境中，分子筛负载纳米TiO 2对甲醛的分解效果十分明显。
肖劲松等采用涂有纳米TiO 2涂料的玻璃板并将其暴露在紫外光中，40min内使80%以上的甲醛分解成二氧化碳和水［5］。
清华大学朱永法等利用溶胶凝胶法在不锈钢以及玻璃载体表面制备了具有多孔结构的TiO 2薄膜光催化剂，利用含甲醛空气研究了薄膜光催化剂的活性，当反应进行到20h 时，其甲醛的光催化降解率达到90%［6］。
而舰艇舱室是一种特殊的环境，其温度、湿度、光照条件等都异于普通的环境，对分子筛负载纳米TiO 2催化作用的发挥具有一定的阻碍作用。
本文采用密闭实验舱，模拟舰艇舱室的真实环境，研究了TiO 2在舱室环境中对甲醛的分解性能，分析了温度、湿度、光照条件、初始气体浓度等对分解性能的影响，为使舰艇舱室中分子筛负载纳米TiO 2对甲醛的分解作用充分发挥提供了依据。
2实验部分2.1仪器及试剂不锈钢密闭实验舱(自制);紫外杀菌消毒灯(上海金光特种光源有限公司);黑光灯(上海金光特种光源有限公司);荧光灯(上海波力通照明有限公司);数字温控仪(0－100ħ，上海华辰医用仪表有限公司);接触调压器(0 250V ，振华调压器厂);甲醛溶液(上海化学试剂有限公司，分析纯)。
图1密闭实验舱示意图Fig.1The scheme of closed JEM2.2实验步骤称取5g 自制分子筛负载纳米TiO 2样品，均匀放入陶瓷托盘，放入密闭实验舱，固定于实验舱中央部位。
在样品正上方分别放置紫外灯、黑光灯、荧光灯光源，调节光照强度分别为8，15，23和31W ;实验舱设有采样口，用以调节湿度、气体浓度和抽取样品，分别调节舱内相对湿度为85%，75%，60%和40%，气体初始浓度分别为1.2，0.8，0.6和0.3ppm ;实验舱内设有加热装置，用以调节温度，控制温度分别为15ħ，25ħ，35ħ和40ħ。
在不同的时间段分别从3个采样口抽取气体测试其中甲醛的浓度，求其平均值，确定其分解效率。
2.3表征采用XP-308便携式甲醛分析仪测定甲醛浓度，其量程范围为0 3ppm ，最小检测量为0.01ppm 。
采用分解效率来表征纳米TiO 2的催化性能，其计算公式为Y =C i /C 0。
式中:Y 为分解效率，%;C i 为实测甲醛浓度，ppm ;C 0为甲醛初始浓度，ppm 。
3结果与分析3.1温度对催化性能的影响采用8W 的紫外灯作为光源，设定湿度为60%，甲醛初始浓度为0.8ppm ，在不同温度下对TiO 2的分解性能进行研究，结果如图2所示。
·421·第10期杜毅，等:舰船舱室环境对分子筛负载纳米TiO 2分解甲醛性能的影响图2不同温度条件下的分解效率Fig.2The decomposition efficiency in different temperatures由图2中可以看出，随着反应体系温度的升高，光催化反应的速率加快。
温度越高，分解效率越高，体系从15ħ 40ħ，甲醛的8h 分解效率提高了17%左右。
研究表明，TiO 2的催化活性在一定温度范围内，随着温度的上升而上升，本实验中出现的结果可能是由于温度的升高提高了TiO 2催化剂表面的活性，导致产生的活性自由基增加，促进了催化分解反应。
同时，由于温度上升，催化反应的反应速率增大，这也会使分解效率提高。
3.2湿度对催化性能的影响TiO 2表面的·OH 自由基在光催化过程中起着重要作用，而·OH 的主要来源是空气中的水蒸气，因此水蒸气在TiO 2对甲醛的分解过程中起重要作用。
但是研究发现，过高的水蒸气浓度却不利于催化反应的进行［7］。
分析其原因可能是由于过多的水蒸气会覆盖在TiO 2表面，限制了甲醛与催化剂表面的接触，因此导致催化性能下降。
在8W 紫外灯照射，甲醛初始浓度0.8ppm ，35ħ的情况下，设定不同湿度进行实验，结果见图3。
图3不同湿度条件下的分解效率Fig.3The decomposition efficiency in different humidities由图3中可以看出，在不同湿度条件下，分解效率都随着时间的延长而提高。
但是随着相对湿度的增加，甲醛降解效率下降，当相对湿度达到85%左右时，甲醛的降解效率比相对湿度为40%时下降了16%左右。
这种现象可能与上面分析的过多水蒸气覆盖了催化剂表面，造成甲醛的接触不良有关系。
基于这点考虑，在将纳米TiO 2催化剂用于舰艇舱室时，要特别注意保持舱室环境处于较低湿度，以便充分发挥其催化效能。
3.3初始浓度对催化性能的影响一般来说，舰艇舱室中的甲醛浓度虽然高于外界大气环境，但是仍处于较低的水平，因此研究不同气体浓度条件下，纳米TiO 2的催化性能十分有必要。
在8W 紫外灯照射下，设定温度35ħ，湿度75%，配置不同的气体浓度进行测试，其结果见图4。
图4不同初始浓度条件下的分解效率Fig.4The decomposition efficiency in different initial concentrations由图4可见，TiO 2的催化效率与甲醛的初始浓度有较大关系，反应8h 时高浓度的消除率只有59.4%，低浓度75.8%，两者相差16.4%;初始浓度大时，甲醛的消除率较小;初始浓度小时，甲醛的消除率大。
造成这种结果的原因可从以下2点考虑:一是由于TiO 2对甲醛的分解需要一定时间，同一时间点内与催化剂接触的甲醛的量是一定的，只有当前期反应结束，剩余的甲醛才能继续被催化剂分解;二是由于甲醛被分解产生水分，会覆盖在催化剂表面，阻碍了甲醛与催化剂的接触。