室内甲醛污染治理技术的研究进展
甲醛污染的治理技术现状如何

甲醛污染的治理技术现状如何甲醛,这个让人们闻之色变的化学物质,在我们的生活中可谓无处不在。
新装修的房屋、新买的家具、甚至一些纺织品和日常用品中,都可能隐藏着甲醛的身影。
它不仅对我们的健康构成威胁,还严重影响着我们的生活质量。
因此,了解甲醛污染的治理技术现状,对于保障我们的健康和生活环境至关重要。
目前,甲醛污染治理技术主要包括物理吸附法、化学分解法、生物降解法和通风换气法等。
物理吸附法是一种常见且相对简单的治理方法。
活性炭就是其中一种常用的吸附材料。
活性炭具有丰富的孔隙结构,能够吸附空气中的甲醛分子。
然而,活性炭的吸附能力是有限的,一旦其孔隙被甲醛填满,就需要及时更换,否则会出现脱附现象,将吸附的甲醛再次释放到空气中。
此外,还有一些新型的吸附材料,如纳米矿晶、沸石等,它们在吸附性能上相较于传统的活性炭有所提升,但成本也相对较高。
化学分解法是通过化学反应将甲醛分解为无害物质。
光触媒技术就是其中的代表。
光触媒在紫外线的照射下,能够产生强氧化性的物质,如羟基自由基等,将甲醛分解为二氧化碳和水。
但光触媒的使用存在一定的局限性,它需要充足的紫外线照射才能发挥作用,而在室内环境中,紫外线往往不足,这就限制了其分解效率。
此外,还有一些化学试剂,如高锰酸钾溶液、过氧化氢溶液等,也可以与甲醛发生化学反应,但使用时需要注意其安全性和腐蚀性。
生物降解法是利用微生物对甲醛进行降解。
一些特定的细菌和真菌,如芽孢杆菌、假单胞菌等,能够将甲醛作为碳源进行代谢,从而达到去除甲醛的目的。
这种方法具有环保、可持续的优点,但微生物的生长和代谢需要一定的条件,如适宜的温度、湿度和营养物质等,而且其降解效率相对较低,需要较长的时间才能达到明显的治理效果。
通风换气法是最为简单直接的治理方法。
通过打开窗户、使用新风系统等方式,将室内含有甲醛的空气与室外新鲜空气进行交换,从而降低室内甲醛浓度。
这种方法成本低、效果明显,但受天气和环境因素的影响较大,而且对于甲醛释放源内部的甲醛无法有效去除。
甲醛的危害及处理方法与研究

1 绪论1.1 甲醛的危害及处理方法与研究进展1.1.1 甲醛的性质甲醛(俗称福尔马林,英文名Formaldehyde,别称蚁醛),35%~40%的水溶液通常称福尔马林。
甲醛是一种无色易溶于水的刺激性气体,当室内空气中含量为0.1 mg/m3时就有异味和不适感;当大于65mg/m3可以引起肺炎、肺水肿等损伤,甚至导致死亡。
皮肤直接接触甲醛,可引起皮炎、色斑、坏死。
经常吸入少量甲醛,能引起慢性中毒,出现粘膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端疼痛等。
1.1.2 甲醛的主要来源大气中甲醛主要来源于工业生产以及广泛运用的塑料、橡胶、脉醛泡沫、树脂、隔热材料、豁合剂、皮革、纺织、制药、汽车尾气等。
家庭室内甲醛主要来源于装饰材料。
大量使用含醛的树脂、胶合板、细木工板、泡沫塑料和油漆以及香烟的燃烧、一些纺织品也可以向空气中释放甲醛气体。
在实验室,解剖室中,甲醛是常用的组织防腐剂、消毒剂。
建筑材料生产车间可能有高浓度的甲醛蒸汽。
生活饮用水中的甲醛主要来源于所接触的输配水管、蓄水容器、供水设备和漆酚、环氧(酚醛)树脂为涂料,内衬等防护材料的溶出及环境水的污染。
食品中甲醛的主要来源,为不法商贩在水发食品中添加甲醛。
废水中的甲醛主要来自有机合成、合成橡胶、油漆和涂料、塑料、制革、纺织以及木材粘合剂生产过程等。
1.1.3 甲醛对人体的危害甲醛是公认的强毒性物质。
对人和温血动物的毒性很强,当室内空气中甲醛超过国家规定的卫生标准(0.08mg/mL),可引起眼部、上呼吸道刺激症、皮肤过敏反应以及变态反应。
长期接触较高浓度的甲醛对呼吸系统、神经系统、肝脏、皮肤、免疫系统等都有一定的毒害作用。
如果人类长期饮用被甲醛污染的水源,会引发头昏、贫血以及各种神经系统疾病,甲醛还有致畸、致癌作用。
1995年国际癌症研究机构将甲醛确定为可疑致癌物[1],寻求遗传毒性研究发现甲醛能引起基因突变和染色体损伤,这些均提醒人们甲醛污染已不容忽视,寻求有效治理方法以降解废水中甲醛己成为环境污染治理领域的热点。
甲醛的吸附实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解甲醛的基本性质及其对人体健康的影响。
2. 探究不同吸附材料对甲醛的吸附效果。
3. 分析吸附机理,为室内空气净化提供理论依据。
二、实验原理甲醛(化学式:HCHO)是一种无色、具有强烈刺激性气味的气体,易溶于水、醇和醚。
甲醛对人体的危害主要表现为呼吸道的刺激、过敏反应、慢性中毒等。
本实验采用吸附法去除室内空气中的甲醛,通过对比不同吸附材料的吸附效果,为室内空气净化提供参考。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 甲醛溶液(浓度:10 mg/L)- 碘化钾(KI)- 氯化铁(FeCl3)- 活性炭- 碘(I2)- 聚乙烯醇(PVA)- 聚丙烯酸(PAA)- 载玻片- 滴管- 量筒- 移液器- 恒温恒湿箱- 紫外可见分光光度计2. 实验仪器:- 紫外可见分光光度计- 精密电子天平- 恒温恒湿箱- 移液器- 滴管- 载玻片四、实验步骤1. 配制甲醛溶液:将10 mg/L的甲醛溶液置于恒温恒湿箱中,调节温度为25℃,湿度为50%。
2. 制备吸附材料:- 活性炭:取一定量的活性炭,用蒸馏水清洗,晾干备用。
- 聚乙烯醇:将聚乙烯醇溶解于蒸馏水中,配制成一定浓度的溶液。
- 聚丙烯酸:将聚丙烯酸溶解于蒸馏水中,配制成一定浓度的溶液。
3. 吸附实验:- 将甲醛溶液分别置于四个载玻片上,形成均匀的液膜。
- 分别将活性炭、聚乙烯醇和聚丙烯酸均匀地撒在甲醛溶液的液膜上。
- 将载玻片置于恒温恒湿箱中,吸附时间为24小时。
4. 吸附效果测定:- 吸附结束后,用移液器取一定量的吸附液,用紫外可见分光光度计测定甲醛的浓度。
- 计算不同吸附材料的吸附率。
五、实验结果与分析1. 实验结果:- 活性炭吸附率:90.2%- 聚乙烯醇吸附率:82.5%- 聚丙烯酸吸附率:75.3%2. 结果分析:- 活性炭具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构,对甲醛具有较强的吸附能力。
- 聚乙烯醇和聚丙烯酸作为一种新型的吸附材料,对甲醛也具有一定的吸附效果,但其吸附率低于活性炭。
甲醛可行性研究报告

甲醛可行性研究报告一、背景介绍甲醛是一种常见的有机化学物质,化学式为HCHO。
它是一种无色气体,有刺激性气味,是一种高毒化学物质。
甲醛常被用于生产塑料、涂料、染料、药品、烟草和防腐剂等。
由于甲醛在制造过程中释放出来,所以它也是室内空气污染的重要来源之一。
室内装饰材料中含有甲醛,如甲醛释放量过高,就会对人体健康造成不良影响。
据统计,全球每年因甲醛污染引起的疾病超过40万例,对人类的健康构成了威胁。
因此,对甲醛污染进行有效管理变得尤为重要。
当前,有关甲醛污染的研究和治理工作已经受到了越来越多的重视。
在这种情况下,对甲醛可行性进行深入探讨,是十分必要和有意义的。
因此,本报告将对甲醛的可行性进行系统研究和探讨。
二、甲醛可行性分析1. 研究甲醛的来源和危害甲醛主要来源于室内装修材料中以及家具、地板等材料中,同时也会随着汽车尾气、工业废气排放进入室内。
甲醛会造成头晕、恶心、咽喉不适等症状,严重影响人体健康。
因此,对甲醛的来源和危害进行深入研究,对于甲醛的可行性具有重要意义。
2. 研究甲醛的检测和控制方法目前,对甲醛污染的检测已经日益成熟,包括室内空气检测、建筑材料检测等。
另外,对于甲醛的控制方法也有很多,如通风换气、使用甲醛吸附剂等。
研究甲醛的检测和控制方法是甲醛可行性分析的重要环节。
3. 研究甲醛治理的政策和法规各国对于甲醛污染的治理已经制定了一系列的政策和法规,其中包括室内装修材料的使用标准、甲醛排放标准等。
研究甲醛治理的政策和法规,可以为甲醛的可行性提供有力的支持。
三、甲醛可行性研究方法1. 甲醛来源和危害的研究方法从室内装修材料和家具中提取甲醛样品,使用气相色谱仪和质谱仪等仪器进行检测,研究甲醛的释放量和危害程度。
2. 甲醛检测和控制方法的研究方法使用现有的室内空气检测仪器、检测材料和甲醛吸附剂等进行试验和研究,探讨各种方法的优缺点和适用范围。
3. 甲醛治理的政策和法规研究方法通过调查和分析各国对于甲醛治理的政策和法规,总结规律性和特点性,为甲醛的可行性提供政策支持。
室内空气甲醛污染相关问题研究进展

室内空气甲醛污染相关问题研究进展摘要:随着经济的发展和城市建设脚步的加快,室内空气甲醛污染问题已成为全球的公共卫生问题,受到各国的重视和人们的普遍关注。
此文以近年知网和Pubmed等数据库研究报道为基础,对室内空气甲醛污染相关报道情况进行分析,从室内空气中甲醛的危害、室内空气中甲醛的来源与暴露和室内空气中甲醛去除方法三个方面进行综述。
对甲醛危害方面主要就甲醛致癌、导致白血并导致过敏及其他毒性四个方面进行总结;在甲醛来源与暴露方面就家居装修、室内气体燃烧不完全和职业暴露等几方面对文献进行梳理;在甲醛消除方面主要总结吸附剂吸附法、光催化方法和植物吸附法等方法,为室内空气甲醛污染的防治提供借鉴。
关键词:室内空气;甲醛污染;问题研究引言在建筑室内环境当中,使用的建筑室内装修装饰材料、家具材料、装修材料等均会在不同程度上影响着室内环境空气质量,是导致出现室内环境空气污染问题的"元凶"。
而通过积极对室内环境空气污染情况进行精准检测,了解具体的污染程度和污染源头,则能够有效帮助人们更有针对性地防范室内环境空气污染问题,改善室内环境空气条件。
因此本文将通过着重围绕室内环境空气污染检测以及防治措施进行简要分析研究。
1室内环境空气污染的问题1.1室内空气污染产生的原因及其对人体的危害甲醛是引起室内空气污染的首要污染物,很多因室内空气污染患病的家庭大部分都可以归结为甲醛这一罪魁祸首。
甲醛是一种无色的液体,通常被人们用于防腐剂,我国食品卫生及环保材料都有关文件中都严格禁止甲醛添加或者甲醛超标,甲醛与人体接触后会导致皮肤黏膜受到刺激,引起头痛、食欲不振、失眠等,严重的导致白血玻那么在室内装修过程中,甲醛是怎样产生的呢?首先,家庭装修的装修材料,如人造板、颗粒板、聚合板是造成甲醛污染的主要来源。
其次,用甲醛做防腐剂的涂料、化妆品等产品也造成了隐性污染,包括在室内吸烟,每支烟挥发的烟气中含有甲醛20-80微克,它也有协调致癌的作用。
二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究

二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究引言室内污染已经成为一个严重的环境问题,对人们的健康和生活质量产生了严重影响。
其中,甲醛作为一种常见的室内空气污染物,对人体健康具有潜在危害。
因此,探索高效、低成本的方法治理室内甲醛变得至关重要。
本文将重点研究二氧化钛光催化技术在治理室内甲醛方面的应用。
一、甲醛的来源和危害甲醛是一种无色有刺激性气体,常见于室内装修和家具中。
常见的家具材料和装修材料如甲板、胶合板、腻子等都可能释放甲醛。
长期接触高浓度的甲醛会引发一系列健康问题,如头晕、恶心、呼吸困难等。
甲醛还被世界卫生组织列为一类致癌物质,对于儿童和孕妇来说风险更高。
二、二氧化钛光催化技术概述二氧化钛具有良好的光催化性能,可以将光能转化为化学反应活性,对于分解有害气体有一定效果。
该技术主要依赖于二氧化钛催化剂的吸附和催化作用。
当光照射到二氧化钛表面时,催化剂会吸附甲醛分子,使其分解为无害的二氧化碳和水。
这种技术具有废物无害、反应迅速等优点,被广泛用于治理室内甲醛。
三、二氧化钛光催化技术的工作原理二氧化钛光催化技术主要依赖于光照射对二氧化钛催化剂的激发和激发固氮。
当光照射到二氧化钛催化剂表面时,能量将被吸收并被传递给吸附在表面的甲醛分子。
通过催化剂吸附剂和光照射,甲醛分子中的化学键会发生断裂,生成无害的二氧化碳和水。
二氧化钛光催化技术可以有效地降解大量的甲醛。
四、二氧化钛光催化技术的优势1.高效性:二氧化钛光催化技术采用可见光催化剂,能够在正常照明条件下进行催化反应,实现甲醛的高效降解。
2.可重复使用:二氧化钛催化剂具有良好的稳定性,可在多次使用后仍保持较高的催化活性。
3.废物无害:甲醛经过光催化反应后分解为二氧化碳和水,不存在化学污染。
五、二氧化钛光催化技术的应用现状和挑战二氧化钛光催化技术目前已经广泛应用于室内空气净化领域。
通过将二氧化钛催化剂加入室内空气净化设备中,可以显著降低甲醛浓度。
臭氧分解甲醛研究

臭氧分解甲醛研究一、引言甲醛是一种常见的室内空气污染物,对人体健康有较大威胁。
因此,研究如何有效地去除室内甲醛变得至关重要。
臭氧分解技术作为一种潜在的甲醛去除方法,近年来引起了广泛的关注。
本文将就臭氧分解甲醛的原理、方法和研究进展进行探讨。
二、臭氧分解甲醛的原理臭氧分解甲醛的原理是利用臭氧氧化反应将甲醛分解为无害的物质。
臭氧(O3)是一种强氧化剂,具有很强的氧化能力。
臭氧分解甲醛的过程中,臭氧分子与甲醛分子发生反应,产生二氧化碳(CO2)和水(H2O),从而达到去除甲醛的目的。
三、臭氧分解甲醛的方法1. 室内臭氧发生器室内臭氧发生器是一种常见的臭氧分解甲醛方法。
它通过电解水产生臭氧气体,然后将臭氧气体释放到室内空气中,与甲醛分子发生反应。
室内臭氧发生器具有操作简便、成本低廉等优点,但也存在一些问题,如臭氧对人体健康的危害以及产生的二氧化碳和水分可能对室内湿度造成影响等。
2. 催化剂辅助臭氧分解催化剂辅助臭氧分解是一种提高臭氧分解甲醛效率的方法。
通过引入催化剂,可以加速臭氧与甲醛之间的反应速率,从而提高甲醛的去除效果。
常用的催化剂包括二氧化锆(ZrO2)、二氧化硅(SiO2)等。
催化剂辅助臭氧分解甲醛的方法具有高效、环保等优点,但催化剂的选择和使用条件的控制也是需要考虑的问题。
四、臭氧分解甲醛的研究进展臭氧分解甲醛的研究已取得了一些进展。
研究人员通过改进臭氧发生器的结构和工艺,提高了臭氧的产生效率和稳定性。
同时,催化剂的引入也显著提高了臭氧分解甲醛的效率。
此外,一些研究还探索了臭氧与其他氧化剂(如过氧化氢)联合使用的方法,以进一步提高甲醛去除效果。
然而,臭氧分解甲醛技术仍存在一些挑战和问题。
首先,臭氧对人体健康的危害需要引起足够的重视,并采取相应的安全措施。
其次,催化剂的选择和使用条件的优化仍需要进一步研究。
另外,臭氧分解甲醛的机理和反应动力学等方面的研究也还不够深入。
五、结论臭氧分解甲醛是一种潜在的室内甲醛去除方法,具有一定的优势和应用前景。
室内甲醛催化氧化脱除的研究进展

室内甲醛催化氧化脱除的研究进展本文旨在探讨室内甲醛催化氧化脱除的研究进展。
文章首先介绍了室内甲醛脱除问题的背景和意义,然后分析了目前室内甲醛催化氧化脱除的研究现状,包括甲醛脱除的机理、工艺、催化剂种类等内容。
接着详细介绍了选用的研究方法,包括实验设计、数据采集、统计分析等。
通过客观描述和解释研究结果,结合前人研究成果和本研究的贡献,对室内甲醛催化氧化脱除问题的可能原因和解决方案进行探讨和分析。
最后总结了研究结果,并指出了研究的限制和未来研究方向。
随着人们生活水平的提高,室内装修已成为日常生活中不可或缺的一部分。
然而,装修过程中释放的甲醛等有害气体严重危害着人们的身体健康。
因此,研究室内甲醛的脱除方法对提高室内空气质量具有重要意义。
本文主要室内甲醛催化氧化脱除的研究进展,旨在为相关领域的研究提供参考。
目前,室内甲醛催化氧化脱除的研究主要集中在催化剂的研发和优化工艺方面。
其中,催化剂是实现甲醛氧化的关键因素。
常见的催化剂包括金属氧化物、贵金属催化剂等。
光催化氧化法、电化学氧化法等工艺也在研究中得到应用。
本研究采用了文献综述和实验研究相结合的方法。
对国内外相关文献进行梳理和分析,了解甲醛催化氧化脱除的研究现状及发展方向。
然后,结合实验研究,通过对催化剂的筛选、优化和工艺条件的探索,为进一步研究提供理论依据和实验支撑。
实验设计包括催化剂的制备、活性评价和工艺条件的考察。
催化剂的制备采用溶胶-凝胶法、沉淀法等方法。
活性评价通过对比不同催化剂在相同工艺条件下的甲醛去除率来实现。
工艺条件的考察包括温度、湿度、流量等因素的探究。
通过实验研究,我们发现贵金属催化剂如铂、钯等具有较高的甲醛氧化活性。
金属氧化物如二氧化锰、二氧化锡等也表现出良好的催化性能。
光催化氧化法和电化学氧化法在实验条件下均能实现甲醛的有效去除,但受制于反应条件和设备限制,实际应用中存在一定挑战。
分析实验结果,我们发现催化剂的活性与制备方法、载体选择及工艺条件等因素密切相关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第29卷第9期2006年9月环境科学与技术室内甲醛污染治理技术的研究进展王文超,周仕学,姜瑶瑶,杨敏建(山东科技大学化学与环境工程学院,青岛266510)摘要:甲醛是室内空气中的主要污染物之一。
文章简述了室内甲醛的来源及对人体的危害,论述了室内甲醛污染治理的四种方法(臭氧氧化法、吸附法、光催化氧化法和金属氧化物法)的反应原理、优缺点及国内外的最新研究进展,并对金属氧化物法在材料的制备和反应机理方面作了展望。
关键词:甲醛污染;臭氧氧化;吸附;光催化氧化;金属氧化物中图分类号:X511文献标识码:A文章编号:1003-6504(2006)09-0106-03随着室内装修的日益普及和密闭程度的增加,室内空气污染越来越严重,甲醛(HCHO)是主要污染物之一。
据统计,装修后1~6个月内,甲醛超标率居室内达80%,会议室和办公室内接近100%;装修3年后,超标率都仍达50%以上[1],这直接影响到人们的身体健康,世界各国对此都非常关注。
在2005年召开的“世界卫生组织(WHO)致癌公报”研讨会上,专家们研讨了目前室内甲醛来源、污染状况、致癌机理及治理技术。
本文综述了国内外治理室内甲醛污染的最新研究进展,旨在为从事控制室内甲醛污染的研究人员探索和优化实验条件提供参考。
1室内甲醛的来源及对人体的危害(1)来源室内甲醛主要来源于室内装修所用的人造板材。
人造板材最常用的胶黏剂是脲醛树脂,而脲醛树脂中有游离甲醛且已固化的脲醛树脂能长时间缓慢降解而释放甲醛。
研究表明,人造板中甲醛的释放期一般可达3~15年。
此外,室内地毯、油漆、清漆、化妆品、烹饪和烟草等也是室内甲醛的重要来源。
(2)危害甲醛是一种有刺激性气味的有毒气体,对人体的影响包括嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常、中枢神经系统受影响,还可损伤细胞内的遗传物质,其中,最敏感的是嗅觉和刺激。
在低浓度下刺激眼黏膜,浓度稍高时刺激上呼吸道,引起咳嗽、胸闷、头痛、恶心,浓度更高时引起鼻炎、咽炎、肺气肿,甚至死亡。
在2004年的“致癌公报”上,国际癌症研究中心(IARC)公布甲醛能引起鼻腔癌和鼻窦癌,并将甲醛列为致癌物。
2甲醛污染治理技术的研究现状早在20世纪70年代,一些发达国家就提出了“致病建筑物综合症”或“不良建筑物综合症”,从此人们开始注意并研究室内甲醛污染治理措施。
特别是近几年来,国内外诸多学者对此进行了研究。
目前室内甲醛污染治理方法主要有:臭氧氧化法、吸附法、光催化氧化法和金属氧化物法。
2.1臭氧氧化法臭氧氧化是最早开始研究的治理室内甲醛污染的方法。
它是利用臭氧(O3)的强氧化性将甲醛氧化为CO2和H2O。
研究证明,O3对室内空气中其他污染物去除效果较好,但对甲醛的去除效果不明显,原因可能是:一方面O3与甲醛的化学反应速度很慢,25℃时其速率常数<2.1×10-24cm3/(mol・s),另一方面,O3与室内空气中其他有机物发生反应时可能重新生成甲醛[2]。
2.2吸附法吸附分为物理吸附和化学吸附。
物理吸附靠分子间力,无选择性,不稳定,易脱附;化学吸附是吸附质和吸附剂之间形成新化学键,有选择性,稳定,不易脱附。
吸附法治理室内甲醛污染主要靠化学吸附,因此,吸附剂(如活性炭、沸石和多孔粘土矿石等)不仅需要有较大的比表面积和适宜的孔径分布,表面官能团种类也十分重要。
目前用于吸附甲醛的炭吸附材料的改性方法和改性后的特征主要如下:(1)活性炭原料放在氯化锌(ZnCl2)溶液中浸泡、烘干后,在氮气气氛中活化,得到的活性炭中亲水基团O-H、C=O和C-O明显增加,此种活性炭吸附甲醛量比普通活性炭大1~2倍[3]。
(2)用氧化剂将活性炭表面进行氧化,常用的氧化剂是30%双氧水(H2O2)和65%硝酸(HNO3)。
其中,用30%H2O2氧化的活性炭纤维表面极性基团明显增加,吸附甲醛效果好于用65%HNO3氧化的活性炭纤维[4]。
这可能是因为30%H2O2的氧化性较小,在增加表面极性基团的同时把纤维的轴向纹理和沟槽等结构能保存下来。
(3)在氮气气氛中热处理活性炭。
热处理后的活性炭的比表面积略有下降,微孔更加集中,含氧官能团羰基和羧基变化不大,而呈碱性的酚羟基明显下降而使活性炭表面碱性基团降低[5]。
实验证明[6],经450℃恒温作者简介:王文超(1974-),女,硕士,主要从事污染控制理论及技术的研究,(电子信箱)wangwenchao98@sina.com。
0.5h的活性炭对甲醛的去除效果最好,为900mL/g。
改性后的活性炭的吸附甲醛能力明显提高,但用于室内甲醛的治理还远远不够,有待进一步改进,使其有足够大的比表面积接触甲醛,并增加内外表面的极性基园。
2.3光催化氧化法TiO2是一种N型半导体,它最突出的特征是它具有光敏导电性。
带隙能为3.2eV,相当于波长为387.5nm光子的能量。
当TiO2受到波长<387.5nm的紫外光照射时,价带上的电子跃迁到导带上,形成空穴和光激电子,此时空气中的氧气和水蒸气与之作用便形成了高活性地氧化表面吸附物质的自由基・O和・OH,从而将甲醛等有机物分子降解为CO2和H2O等无机小分子物质[3]。
有些学者[7-8]用光催化氧化法进行治理室内空气污染物(包括HCHO、CO、NO2)的研究,有更多学者[9-13]研究用此方法治理室内空气中的甲醛,其主要材料都是TiO2和活性炭纤维(或分子筛等)的混合物,这种混合物主要是靠多孔材料的吸附和富集功能使催化剂周围污染物浓度更高,催化反应的速度更快。
研究发现,光催化剂TiO2以活性炭纤维作载体,在波长254nm的紫外光下对甲醛进行吸附和光催化氧化,可以达到96%的去除率;催化剂对水的吸附未达到饱和前,增大水分子含量,甲醛去除率提高,而达到饱和后,增大水分子含量,甲醛去除率反而降低;活性炭纤维和TiO2之比为1∶0.5时甲醛去除率最大。
光催化氧化法只能利用太阳光、荧光灯中含有的紫外光源,从太阳光的利用效率看存在半导体载流子的复合率高,量子化效率低,半导体的光吸收波长范围窄(主要在紫外区),以及利用太阳光的比例(只占5%)低等缺陷。
此外,光催化氧化法选择性较差,低浓度时反应速率慢。
2.4金属氧化物法金属氧化物表面一般有表面羟基等各种吸附质。
常温大气中,通常金属氧化物表面吸附有水,多数情况下最终解离生成羟基,表面羟基作为酸或者碱在吸附和催化反应中具有重要作用,此外还能发生各种表面反应。
金属氧化物中有两种键型:一种是M-O-M型,另一种是M=O型。
二氧化锰(MnO2)等不含M=O链的化合物是深度氧化的催化剂,有资料表明MnO2在酸性条件下氧化性最强。
目前的报道中只有日本的Sekine等[14-16]用一定比例活性炭和金属氧化物(主要是过渡金属氧化物)的混合物在常温常压无光的条件下进行了治理室内甲醛的研究,他在研究中发现氧化钴(CoO)、MnO2、TiO2等对甲醛去除率都超过了50%,而氧化锌(ZnO)、五氧化二钒(V2O5)等与甲醛没有反应。
在研究中还发现在所有金属氧化物中MnO2和甲醛有最高的反应性,能将室内的甲醛浓度从0.33mg/m3降到0.049mg/m3。
主要生成物是CO2,且反应过程中没有有害的副反应气体CO和甲酸(HCOOH)生成。
Sekine在研究中是将粒度<300μm的活性炭和粒度<10μm的MnO2混匀后用树脂将其粘结在透气纤维布上,多层这种纤维布压成厚度2mm的薄层,然后将其放在反应容器里,反应装置如图1所示。
3展望以上方法中,金属氧化物法反应条件温和、操作简便、去除效果好,最具发展前景。
但现在对此方法还没有进行深入的研究,反应机理还不是很明确,尤其是目前实验采用的是MnO2和活性炭的混合物,虽然活性炭对MnO2的结块有一定的分散作用,但与甲醛的接触面积不大,影响反应速度。
可采用浸渍法使适量锰盐浸入活性炭表面及其孔内,再将其加热分解,使生成的MnO2在活性炭上接近原子分布,这会大大提高它的分散度。
另外,借助表征方法确定甲醛反应后的产物是全部被MnO2氧化还是有其它的结合状态存在对反应机理的进一步研究至关重要。
总之,金属氧化物法正处于研究初期,在这方面还有大量的工作需要做。
[参考文献][1]田世爱,于自强,张宏.室内甲醛污染状况调查及防治措施施[J].洁净与空调技术,2005,(1):41-44.[2]王琨,李文朴,欧阳红,等.室内空气污染及其控制措施的比较研究[J].哈尔滨工业大学学报,2004,36(4):493-496.[3]ViroteB,SrisudaS,WiwutT.Preparationofactivatedcarbonfromcoffeeresiduefortheadsorptionofformaldehyde[J].SeparationPurificationTechnology,2005,42:159-168.[4]蔡健,胡将军,张雁.改性活性炭纤维对甲醛吸附性能的研究[J].环境科学与技术,2004,27(3):16-19.[5]BlazewiczS,SwiatkowskiA,TrznadelBJ.Theinfluenceofheattreatmentonactivatedcarbonstructureandporosity[J].Carbon,1999,37:693-700.[6]RongHQ,RyuZY,ZhengJT,etal.Influenceofheattreatmentofrayon-basedactivatedcarbonfibersonthead-sorptionofformaldehyde[J].ColloidandInterfaceScience,2003,261:207-212.室内甲醛污染治理技术的研究进展王文超,等第29卷第9期2006年9月环境科学与技术(上接第77页)为12400mg/L的皂素废水中投加200mg新生MnO2,搅拌时间30min,色度及COD去除效果见图4。
随着温度的升高,皂素废水的色度及COD去除率总体有所下降,这说明MnO2对废水中有机物的吸附作用是一放热过程。
从表中可以看出,低温时已有较高的色度去除率和COD去除率,实际工作中考虑到具体的经济成本,故常温下进行即可。
2.2.5废水浓度的影响在一系列100mL不同浓度的皂素废水中投加127mg新生MnO2,搅拌30min,色度及COD去除效果见图5。
从试验结果可以看出,在吸附剂用量一定的前提下,新生MnO2对低浓度皂素废水的色度去除率较好,而COD去除率也能达到50%左右。
3结论在正交试验中,新生MnO2对皂素废水具有较强的吸附脱色性能,其用量和溶液pH值是影响处理效果的主要因素,吸附时间、温度也有一定的影响。