无光触媒/活性炭纤维复合材料的制备及催化降解甲醛的性能研究
发布时间：2021-01-09 14:05
随着人们生活质量的提高,室内空气污染成为热议话题。当下,各种净化室内空气的手段层出不穷,人们迫切的想要找到行之有效的治理方法来保障室内空气的洁净。无光触媒（ECO）是全球新兴的新型高效去甲醛材料,对人体无毒无害,催化活性高,具高耐久性,性质稳定。能在暗光条件下产生具有强氧化力的羟基自由基,发生催化反应,可大幅度地、持续地降解甲醛。然而,单独使用无光触媒则存在难回收易造成二次污染、成本高、推广难的问题,这严重制约了其产业化发展。粉末催化剂的固定化并提高其催化效果成为了催化过程中亟待解决的问题。活性炭纤维（ACF）廉价易得,其90%以上为微孔,具有大量比表面积和强的吸附能力。不管污染物是微量级或是高浓度,都可以采用活性炭纤维进行处理,达到不错的效果,在许多领域中可取代粉末和颗粒活性炭。本文以喷涂法制备可暗光催化的ACF/无光触媒复合材料,通过ACF的吸附和表面富聚,形成细微范围内的局部高浓度,可为无光触媒提供高浓度有机污染物光催化反应环境,加快污染物催化降解反应的速率。同时,通过扩散作用使被ACF吸附的污染物向无光触媒表面迁移,无光触媒分解吸附在载体上的有机污染物,使载体实现了原位再生。这...
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物理吸附曲线分类
品讨各组分材料对甲酸的吸附降解效果，实验分别选取单独的、单独的无光触媒（２）、单独的粘合剂（３）、活＋粘（４）、活＋等六种不同组合。分别于紫外和暗光条件下吸附降解甲醒。本实验如表３－１所示。??表３－１样品组合??Ｔａｂｌｅ．３－１?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｓａｍｐｌｅｓ??序号活性炭纤维无光触媒／ｇ?壳聚糖／ｇ?超声时间／ｍｉｎ?Ｈ２〇／ｍ１?２４ｘ１９??２?１０??３?０．５??４?２４ｘ１９?０．５??５?２４ｘ１９?１０?６０??６?２４ｘ１９?１０?０．５?２０?６０??－
容易团聚在一起，电化学性能降低，同时堵塞ＡＣＦ孔隙，降低其吸附速率，造成复??合材料整体催化效率的降低。为了得到一定范围内无光触媒的最佳用量，实验分别选??用了?５．０、７．５、１０．０、１２．５、１５．０ｇ无光触媒五个水平制备复合材料，图３－２分别为暗??光条件下和紫外光照射下不同无光触媒用量对复合材料吸附和光催化性能的影响。??９０］?￣?口醜??３Ｑ；?瞧?岡紫外??Ｉ?Ｊｒ｜?Ｉ?Ｉ??＾：：：ｒ?ｉ?ｉｒｉｒ??Ｊｌ閑Ｉ闘Ｉ圆Ｉ圈Ｉ圆??５．０?７．５?１０．０?１２．５?１５．０??（ｇ）??图３－２不同无光触媒添加虽对甲醇的催化降解巧果的巧响??Ｆｉｇ．?３－２?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ＥＣＯ?ｄｏｓａｇｅ?ｏｎ?ｐｈｏ化ｃａ化ｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｓａｍｐｌｅｓ??图３－２为不同无光触媒添加量对ＡＣＦ／无光触媒复爸材料催化性能的影响。由实??验结果可知，在暗光条件下，当无光触媒添加量在５．０－１０．０?ｇ范围内时，样品对甲酵??的去除率随无光触媒用量的増多而逐额提高，在ｌＯ．Ｏｇ时，去除量达到最高值６３．８％。??这是因为无光触媒是光催化反应的来源。随着无光触媒用量的增多，覆盖其表面的粘??合剂逐渐变薄，透光性逐步增强，材料的光催化效果得到提升ＩＷ。无光触媒添加量超??过１０．０?ｇ后样品的去除率逐渐下降，这是因为过量的无光触媒附着于ＡＣＦ表面，导??致ＡＣＦ孔隙堵塞
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiO2-loaded activated carbon fiber:Hydrothermal synthesis,adsorption properties and photo catalytic activity under visible light irradiation[J]. Hao Meng,Wei Hou,Xinxin Xu,Junli Xu,Xia Zhang. Particuology. 2014(03)
[2]磁控溅射氧化钛薄膜的光学性能[J]. 程芳,黄美东,王丽格,杜姗,唐晓红,刘春伟. 天津师范大学学报(自然科学版). 2013(01)
[3]N掺杂富含（001）晶面TiO2纳米片的制备及N掺杂浓度对可见光催化活性的影响（英文）[J]. 王卫,陆春华,苏明星,倪亚茹,许仲梓. 催化学报. 2012(04)
[4]硅藻土基纳米TiO2降解甲醛的实验研究[J]. 俞成林,权红恩,康勇. 环境科学学报. 2012(01)
[5]以陶瓷-活性炭为载体的光催化剂降解苯酚研究[J]. 李书珍,刘卫民,徐佳月,胡以强. 安徽师范大学学报(自然科学版). 2011(06)
[6]深圳市新装修住宅室内空气质量调研分析[J]. 陈凤娜,王圣. 建筑科学. 2011(10)
[7]装修所致室内空气甲醛污染情况调查[J]. 李惠敏,白世选. 医学动物防制. 2011(10)
[8]室内装饰品负载氮掺杂氧化钛的光催化性能[J]. 王泽清,郭薇,辛钢,吴丽琼,马廷丽. 环境工程学报. 2011(06)
[9]泡沫镍负载N掺杂TiO2及其可见光催化降解甲醛的性能[J]. 苏理成,储成林,董寅生,盛晓波,林萍华,朱剑豪. 无机材料学报. 2010(07)
[10]多孔金属负载多沟道结构TiO2光催化膜系统[J]. 刘培生,周茂奇,刘安东,侯兴刚. 稀有金属材料与工程. 2009(S3)
硕士论文
[1]氮掺杂石墨烯/二氧化钛杂化材料的制备及其光催化降解染料[D]. 路瑞娟.郑州大学 2013
[2]TiO2薄膜光催化氧化脱除气相甲醛研究[D]. 刘倩倩.大连理工大学 2012
[3]掺镧光催化薄膜降解室内空气中甲醛气体的实验研究[D]. 吴燕.重庆大学 2009
[4]Pt掺杂TiO2/Ti电极的制备及其电化学行为研究[D]. 雷斌.南京航空航天大学 2008
[5]Pt-TiO2纳米管阵列光电催化降解有机磷农药废水的研究[D]. 倪守高.南京航空航天大学 2008
[6]Pt-TiO2/Ti纳米复合电极的制备及其电化学性能研究[D]. 秦亮.南京航空航天大学 2007
本文编号：2966796
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物理吸附曲线分类
品讨各组分材料对甲酸的吸附降解效果，实验分别选取单独的、单独的无光触媒（２）、单独的粘合剂（３）、活＋粘（４）、活＋等六种不同组合。分别于紫外和暗光条件下吸附降解甲醒。本实验如表３－１所示。??表３－１样品组合??Ｔａｂｌｅ．３－１?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｓａｍｐｌｅｓ??序号活性炭纤维无光触媒／ｇ?壳聚糖／ｇ?超声时间／ｍｉｎ?Ｈ２〇／ｍ１?２４ｘ１９??２?１０??３?０．５??４?２４ｘ１９?０．５??５?２４ｘ１９?１０?６０??６?２４ｘ１９?１０?０．５?２０?６０??－
容易团聚在一起，电化学性能降低，同时堵塞ＡＣＦ孔隙，降低其吸附速率，造成复??合材料整体催化效率的降低。为了得到一定范围内无光触媒的最佳用量，实验分别选??用了?５．０、７．５、１０．０、１２．５、１５．０ｇ无光触媒五个水平制备复合材料，图３－２分别为暗??光条件下和紫外光照射下不同无光触媒用量对复合材料吸附和光催化性能的影响。??９０］?￣?口醜??３Ｑ；?瞧?岡紫外??Ｉ?Ｊｒ｜?Ｉ?Ｉ??＾：：：ｒ?ｉ?ｉｒｉｒ??Ｊｌ閑Ｉ闘Ｉ圆Ｉ圈Ｉ圆??５．０?７．５?１０．０?１２．５?１５．０??（ｇ）??图３－２不同无光触媒添加虽对甲醇的催化降解巧果的巧响??Ｆｉｇ．?３－２?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ＥＣＯ?ｄｏｓａｇｅ?ｏｎ?ｐｈｏ化ｃａ化ｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｓａｍｐｌｅｓ??图３－２为不同无光触媒添加量对ＡＣＦ／无光触媒复爸材料催化性能的影响。由实??验结果可知，在暗光条件下，当无光触媒添加量在５．０－１０．０?ｇ范围内时，样品对甲酵??的去除率随无光触媒用量的増多而逐额提高，在ｌＯ．Ｏｇ时，去除量达到最高值６３．８％。??这是因为无光触媒是光催化反应的来源。随着无光触媒用量的增多，覆盖其表面的粘??合剂逐渐变薄，透光性逐步增强，材料的光催化效果得到提升ＩＷ。无光触媒添加量超??过１０．０?ｇ后样品的去除率逐渐下降，这是因为过量的无光触媒附着于ＡＣＦ表面，导??致ＡＣＦ孔隙堵塞
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiO2-loaded activated carbon fiber:Hydrothermal synthesis,adsorption properties and photo catalytic activity under visible light irradiation[J]. Hao Meng,Wei Hou,Xinxin Xu,Junli Xu,Xia Zhang. Particuology. 2014(03)
[2]磁控溅射氧化钛薄膜的光学性能[J]. 程芳,黄美东,王丽格,杜姗,唐晓红,刘春伟. 天津师范大学学报(自然科学版). 2013(01)
[3]N掺杂富含（001）晶面TiO2纳米片的制备及N掺杂浓度对可见光催化活性的影响（英文）[J]. 王卫,陆春华,苏明星,倪亚茹,许仲梓. 催化学报. 2012(04)
[4]硅藻土基纳米TiO2降解甲醛的实验研究[J]. 俞成林,权红恩,康勇. 环境科学学报. 2012(01)
[5]以陶瓷-活性炭为载体的光催化剂降解苯酚研究[J]. 李书珍,刘卫民,徐佳月,胡以强. 安徽师范大学学报(自然科学版). 2011(06)
[6]深圳市新装修住宅室内空气质量调研分析[J]. 陈凤娜,王圣. 建筑科学. 2011(10)
[7]装修所致室内空气甲醛污染情况调查[J]. 李惠敏,白世选. 医学动物防制. 2011(10)
[8]室内装饰品负载氮掺杂氧化钛的光催化性能[J]. 王泽清,郭薇,辛钢,吴丽琼,马廷丽. 环境工程学报. 2011(06)
[9]泡沫镍负载N掺杂TiO2及其可见光催化降解甲醛的性能[J]. 苏理成,储成林,董寅生,盛晓波,林萍华,朱剑豪. 无机材料学报. 2010(07)
[10]多孔金属负载多沟道结构TiO2光催化膜系统[J]. 刘培生,周茂奇,刘安东,侯兴刚. 稀有金属材料与工程. 2009(S3)
硕士论文
[1]氮掺杂石墨烯/二氧化钛杂化材料的制备及其光催化降解染料[D]. 路瑞娟.郑州大学 2013
[2]TiO2薄膜光催化氧化脱除气相甲醛研究[D]. 刘倩倩.大连理工大学 2012
[3]掺镧光催化薄膜降解室内空气中甲醛气体的实验研究[D]. 吴燕.重庆大学 2009
[4]Pt掺杂TiO2/Ti电极的制备及其电化学行为研究[D]. 雷斌.南京航空航天大学 2008
[5]Pt-TiO2纳米管阵列光电催化降解有机磷农药废水的研究[D]. 倪守高.南京航空航天大学 2008
[6]Pt-TiO2/Ti纳米复合电极的制备及其电化学性能研究[D]. 秦亮.南京航空航天大学 2007
本文编号：2966796
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