光催化调湿材料研究
发布时间:2020-12-11 12:43
室内空气环境包括室内热湿环境和室内空气质量,它对人体舒适和健康至关重要。利用空调和新风系统调节室内相对湿度、保证室内空气质量,能耗大,会造成巨大的环境负荷。将光催化和调湿功能复合,制备用于调控建筑室内空气环境的光催化调湿材料,对可持续发展意义重大。在已有研究基础上,本研究以泥炭藓/硅藻土和泥炭藓/海泡石调湿材料为纳米TiO2的载体,制备光催化调湿材料。通过玻璃小室试验,研究两种光催化调湿材料的调湿和降甲醛性能,影响性能的主要因素,以及两种光催化调湿材料的最优配比。采用环境扫描电子显微镜(ESEM)、能谱仪(EDS)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)分析光材料的调湿及光催化机理。研究结论如下:(1)以泥炭藓/硅藻土调湿材料(GN-0)为纳米TiO2载体制备光催化调湿材料时,TiO2:GN-0=1:6(质量比)制备的TGN-1:6光催化调湿材料的温湿度调节和甲醛降解效果最好;以泥炭藓/海泡石调湿材料(HN-0)为载体制备光催化调湿材料时,TiO2:HN-0=1:4(质量比)制备的THN-1:4光催化调湿材料的温湿度调节和甲醛降解效果最好。调湿材料负载纳...
【文章来源】:南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】:84 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图2.1二氧化钛的XRD衍射图??(5)无机改性掺合料:采用江西新余某钢铁厂的钒铁渣(95%)和少量助??
?第2章光催化调湿材料的制备及研究方法???I?〇"??=?1??TiOjl???茇?丨?QAnatasc??I??I?I?1?I?1?[?1?i??0?20?40?60?80??20/(°)??图2.1二氧化钛的XRD衍射图??(5)无机改性掺合料:采用江西新余某钢铁厂的钒铁渣(95%)和少量助??剂(5%)混合而成,呈白色粉末状。经XRD分析可知,主要成分为<y-硅酸二钙、??氧化镁和少量a-桂酸二钙,XRD图谱见图2.2。按GB6566-2010《建筑材料放射??性核素限量》[57]对钒铁渣进行放射性检测,测得内照射指数为0.32,外照射指??数为0.27照射指数,两者均在安全范围内。??T??!?^?r??1?|?m??J?,?I?T,?L?]?M??5?10?20?30?40?50?60?70??2赠??图2.2改性掺合料衍射图??(Y:?丫-C2S;?a:?a-〇2S;?M:?MgO)??2.1.1光催化调湿材料的制备??在前期研宄中[58_59],对泥炭藓/挂藻土和泥炭藓/海泡石调湿材料的强度、耐??水性和调湿性能进行了系统研宄。研宄表明,调湿材料:钒铁渣:泥炭藓=80?:??20:?10质量比制备调湿材料的强度、耐水性和调湿性综合性能较好,当钒铁渣??12??
?第2章光催化调湿材料的制备及研宂方法?????1电源????(W\?(W\?fm?rw??奪④y)?^?J?J?罐④y??②甲醛传感器?三三三三?Lr<Z??Z??③温度传感器??④湿度传感器?//??记录仪??图2.3试验小室及装置示意图??在试验中,为研究光催化调湿材料小室中的甲醛降解效果,采集各小室在??每曰14:00和24:00测得的甲醛浓度数据,按式(2.1)计算出各试验小室相比于??对照小室的甲醛降解率。??p=?CQ ̄C1.X1〇〇〇/0?(2.1)??C〇??式中:P为甲醛降解率(%)??C〇为对照小室的甲醛气体浓度(mg/m3)??Ct为各试验小室的甲醒气体浓度(mg/m3)??为研宄不同材料下室内温湿度的调节效果,根据试验记录的温湿度数值以??及温度、相对湿度与绝对湿度之间的关系[6队按式(2.2)?(2.5)计算出各小??室内和室外的空气含湿量d?(g/kgT),绘制温度、相对湿度及空气含湿量变化??曲线,评价不同材料下室内温湿度调节效果。??T?二?273.15?+?t?(2.2)??式中:T为热力学温度(IO??t为试验记录的温度(°C)??In(Pq.b)?^cf?+?c2+c3T?+?cj2?+?csT3?+?c6ln?(T)?(2.3)??式中:Pq?b为水蒸气饱和压力(Pa)??ci=-5800.2206,?c2=l?.3914993,c3=-0.048640239,c4=0.4?1764768x?1?〇'4,??c5=-0.14452093?x?l〇-7,?c6=6.5459673?〇??15??
【参考文献】:
期刊论文
[1]TiO2纳米光催化材料的研究进展[J]. 孙亚秋,邓国志,田欣,许艳艳. 天津师范大学学报(自然科学版). 2019(05)
[2]负载TiO2/WO3粉煤灰分子筛表征及对水中高浓度活性红X-3b光催化性能[J]. 李淑芹,卜凡,张迪,蔺思诺. 东北农业大学学报. 2019(08)
[3]活性炭/TiO2光催化净化室内甲醛的实验研究[J]. 顾洁,胡星梦,牛永红,修诗博,王嘉琦,李义科. 应用化工. 2019(08)
[4]SiO2/BiOBr光催化材料制备及其对含油废水的处理[J]. 仇宏暄,余义昌,黎城君,郜洪文. 化工进展. 2019(09)
[5]TiO2@SiO2复合材料的制备及其光催化与抗菌性能的研究[J]. 陈一凡,唐晓宁,张彬,罗勇,李阳. 无机材料学报. 2019(12)
[6]硅藻土/泥炭藓复合调湿材料温湿度调节效果研究[J]. 胡明玉,李晔,郭兴国,刘向伟,刘章君,付超. 建筑科学. 2019(04)
[7]涂覆型TiO2光催化材料的制备及光催化性能研究[J]. 宋薇,聂阳,李世博,李顺义. 功能材料. 2018(10)
[8]纳米二氧化钛/硅藻土复合材料制备及光催化性能研究[J]. 郭天中,徐志永. 无机盐工业. 2017(04)
[9]吸水能力最强的植物──泥炭藓[J]. 科学种养. 2016(03)
[10]调湿型建筑材料对室内温湿度调节效果实验研究[J]. 蔡林翔,于航,赵美. 建筑科学. 2016(02)
博士论文
[1]复合调热调湿材料的理论、制备及性能研究[D]. 陈智.南京大学 2017
[2]硅藻土及复合材料孔结构和表面特性与调湿性能研究[D]. 胡志波.中国矿业大学(北京) 2017
[3]硅藻土基调湿材料内热湿迁移过程及其在建筑中的应用研究[D]. 郑佳宜.东南大学 2015
[4]纳米TiO2/多孔矿物的表面特性与光催化性能研究[D]. 孙青.中国矿业大学(北京) 2015
[5]TiO2基纳米光催化剂的制备及其光催化、超亲水性能的研究[D]. 刘兆阳.大连理工大学 2004
硕士论文
[1]耐水性建筑调湿材料的制备及性能研究[D]. 付超.南昌大学 2018
[2]褶皱状介孔氧化硅负载二氧化钛纳米材料的制备及其光催化性能研究[D]. 庄露露.深圳大学 2016
[3]改性TiO2/硅藻土复合材料的制备及吸附降解甲醛性能研究[D]. 董少佳.哈尔滨工业大学 2016
[4]吸附及光催化双功能柔性TiO2光催化材料在空气净化中的应用[D]. 陈洁.东华大学 2015
[5]Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂的制备及其可见光光催化降解有机污染物的研究[D]. 杜玉.武汉理工大学 2015
[6]分子筛负载改性纳米TiO2的制备及光催化活性研究[D]. 李慧芳.中南大学 2014
[7]甲醛对室内环境品质的影响分析及其控制措施的研究[D]. 相广东.内蒙古农业大学 2013
[8]海泡石、硅藻土、沸石、作为调湿建筑材料的基础研究[D]. 吕荣超.中国建筑材料科学研究院 2005
[9]调湿墙体材料及其调湿性能的研究[D]. 张秀梅.天津大学 2005
[10]光催化降解小分子有机污染物甲醛的研究[D]. 张博.天津大学 2004
本文编号:2910546
【文章来源】:南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】:84 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图2.1二氧化钛的XRD衍射图??(5)无机改性掺合料:采用江西新余某钢铁厂的钒铁渣(95%)和少量助??
?第2章光催化调湿材料的制备及研究方法???I?〇"??=?1??TiOjl???茇?丨?QAnatasc??I??I?I?1?I?1?[?1?i??0?20?40?60?80??20/(°)??图2.1二氧化钛的XRD衍射图??(5)无机改性掺合料:采用江西新余某钢铁厂的钒铁渣(95%)和少量助??剂(5%)混合而成,呈白色粉末状。经XRD分析可知,主要成分为<y-硅酸二钙、??氧化镁和少量a-桂酸二钙,XRD图谱见图2.2。按GB6566-2010《建筑材料放射??性核素限量》[57]对钒铁渣进行放射性检测,测得内照射指数为0.32,外照射指??数为0.27照射指数,两者均在安全范围内。??T??!?^?r??1?|?m??J?,?I?T,?L?]?M??5?10?20?30?40?50?60?70??2赠??图2.2改性掺合料衍射图??(Y:?丫-C2S;?a:?a-〇2S;?M:?MgO)??2.1.1光催化调湿材料的制备??在前期研宄中[58_59],对泥炭藓/挂藻土和泥炭藓/海泡石调湿材料的强度、耐??水性和调湿性能进行了系统研宄。研宄表明,调湿材料:钒铁渣:泥炭藓=80?:??20:?10质量比制备调湿材料的强度、耐水性和调湿性综合性能较好,当钒铁渣??12??
?第2章光催化调湿材料的制备及研宂方法?????1电源????(W\?(W\?fm?rw??奪④y)?^?J?J?罐④y??②甲醛传感器?三三三三?Lr<Z??Z??③温度传感器??④湿度传感器?//??记录仪??图2.3试验小室及装置示意图??在试验中,为研究光催化调湿材料小室中的甲醛降解效果,采集各小室在??每曰14:00和24:00测得的甲醛浓度数据,按式(2.1)计算出各试验小室相比于??对照小室的甲醛降解率。??p=?CQ ̄C1.X1〇〇〇/0?(2.1)??C〇??式中:P为甲醛降解率(%)??C〇为对照小室的甲醛气体浓度(mg/m3)??Ct为各试验小室的甲醒气体浓度(mg/m3)??为研宄不同材料下室内温湿度的调节效果,根据试验记录的温湿度数值以??及温度、相对湿度与绝对湿度之间的关系[6队按式(2.2)?(2.5)计算出各小??室内和室外的空气含湿量d?(g/kgT),绘制温度、相对湿度及空气含湿量变化??曲线,评价不同材料下室内温湿度调节效果。??T?二?273.15?+?t?(2.2)??式中:T为热力学温度(IO??t为试验记录的温度(°C)??In(Pq.b)?^cf?+?c2+c3T?+?cj2?+?csT3?+?c6ln?(T)?(2.3)??式中:Pq?b为水蒸气饱和压力(Pa)??ci=-5800.2206,?c2=l?.3914993,c3=-0.048640239,c4=0.4?1764768x?1?〇'4,??c5=-0.14452093?x?l〇-7,?c6=6.5459673?〇??15??
【参考文献】:
期刊论文
[1]TiO2纳米光催化材料的研究进展[J]. 孙亚秋,邓国志,田欣,许艳艳. 天津师范大学学报(自然科学版). 2019(05)
[2]负载TiO2/WO3粉煤灰分子筛表征及对水中高浓度活性红X-3b光催化性能[J]. 李淑芹,卜凡,张迪,蔺思诺. 东北农业大学学报. 2019(08)
[3]活性炭/TiO2光催化净化室内甲醛的实验研究[J]. 顾洁,胡星梦,牛永红,修诗博,王嘉琦,李义科. 应用化工. 2019(08)
[4]SiO2/BiOBr光催化材料制备及其对含油废水的处理[J]. 仇宏暄,余义昌,黎城君,郜洪文. 化工进展. 2019(09)
[5]TiO2@SiO2复合材料的制备及其光催化与抗菌性能的研究[J]. 陈一凡,唐晓宁,张彬,罗勇,李阳. 无机材料学报. 2019(12)
[6]硅藻土/泥炭藓复合调湿材料温湿度调节效果研究[J]. 胡明玉,李晔,郭兴国,刘向伟,刘章君,付超. 建筑科学. 2019(04)
[7]涂覆型TiO2光催化材料的制备及光催化性能研究[J]. 宋薇,聂阳,李世博,李顺义. 功能材料. 2018(10)
[8]纳米二氧化钛/硅藻土复合材料制备及光催化性能研究[J]. 郭天中,徐志永. 无机盐工业. 2017(04)
[9]吸水能力最强的植物──泥炭藓[J]. 科学种养. 2016(03)
[10]调湿型建筑材料对室内温湿度调节效果实验研究[J]. 蔡林翔,于航,赵美. 建筑科学. 2016(02)
博士论文
[1]复合调热调湿材料的理论、制备及性能研究[D]. 陈智.南京大学 2017
[2]硅藻土及复合材料孔结构和表面特性与调湿性能研究[D]. 胡志波.中国矿业大学(北京) 2017
[3]硅藻土基调湿材料内热湿迁移过程及其在建筑中的应用研究[D]. 郑佳宜.东南大学 2015
[4]纳米TiO2/多孔矿物的表面特性与光催化性能研究[D]. 孙青.中国矿业大学(北京) 2015
[5]TiO2基纳米光催化剂的制备及其光催化、超亲水性能的研究[D]. 刘兆阳.大连理工大学 2004
硕士论文
[1]耐水性建筑调湿材料的制备及性能研究[D]. 付超.南昌大学 2018
[2]褶皱状介孔氧化硅负载二氧化钛纳米材料的制备及其光催化性能研究[D]. 庄露露.深圳大学 2016
[3]改性TiO2/硅藻土复合材料的制备及吸附降解甲醛性能研究[D]. 董少佳.哈尔滨工业大学 2016
[4]吸附及光催化双功能柔性TiO2光催化材料在空气净化中的应用[D]. 陈洁.东华大学 2015
[5]Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂的制备及其可见光光催化降解有机污染物的研究[D]. 杜玉.武汉理工大学 2015
[6]分子筛负载改性纳米TiO2的制备及光催化活性研究[D]. 李慧芳.中南大学 2014
[7]甲醛对室内环境品质的影响分析及其控制措施的研究[D]. 相广东.内蒙古农业大学 2013
[8]海泡石、硅藻土、沸石、作为调湿建筑材料的基础研究[D]. 吕荣超.中国建筑材料科学研究院 2005
[9]调湿墙体材料及其调湿性能的研究[D]. 张秀梅.天津大学 2005
[10]光催化降解小分子有机污染物甲醛的研究[D]. 张博.天津大学 2004
本文编号:2910546
本文链接:https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/2910546.html