改性TiO 2 负载汉麻杆活性炭光催化降解甲醛机理

发布时间：2023-04-20 20:27

　　改善室内空气质量,有效降低室内甲醛气体的含量已经成为亟待解决的环境问题。以汉麻秆为原料制备出优质活性炭的利用方式不仅降低了生产的成本,提高了汉麻杆的附加经济效益,还有利于农业废弃物的综合利用和环境保护。而以汉麻秆基活性炭为载体,将其和可见光催化材料结合,可以将室内甲醛气体光催化降解为无害的小分子,为今后改善室内空气质量的研究提供科学依据。本论文以汉麻秆为原料,分别考察了 H3PO4、K2CO3、KOH活化法制备汉麻秆基活性炭的性能。再通过凝胶溶胶法、贵金属沉积法和半导体耦合法制备在可见光下仍具有优良光催化效果的改性二氧化钛,并将其负载于汉麻秆基活性炭上。研究了制备的改性汉麻秆基活性炭吸附降解液相和气相甲醛的性能及机理,主要结论如下:(1)汉麻秆十分适合作为生产高品质活性炭的优质原料。与H3PO4和K2CO3活化法相比,KOH化学活化法制备的汉麻秆基活性炭拥有更加丰富的孔隙结构。当活化剂添加比例为4.5:1(KOH/炭化料),活化温度为800℃,活化时间为1.5 h,制备出的汉麻秆基活性炭比表面积高达2388 m2/g,平均孔径为2.06 nm,拥有丰富的微孔孔隙和一定的介孔隙。(2)对...

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【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 汉麻秆的应用现状
        1.2.2 活性炭的制备
        1.2.3 活性炭的改性和负载
        1.2.4 液相甲醛治理技术的研究
        1.2.5 气相甲醛治理技术的研究
    1.3 研究目的、意义及主要内容
        1.3.1 研究目的和意义
        1.3.2 研究主要内容
        1.3.3 技术路线
2 汉麻秆基活性炭的制备和表征
    2.1 引言
    2.2 试验材料与试验方法
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 试验设备
        2.2.3 试验方法
    2.3 试验结果与分析
        2.3.1 汉麻秆理化性质的分析
        2.3.2 汉麻秆基活性炭制备工艺的探讨
        2.3.3 KOH法制备汉麻秆基活性炭的工艺条件
        2.3.4 汉麻秆基活性炭理化性质的分析
        2.3.5 KOH活化法制备汉麻秆基活性炭的过程
    2.4 小结
3 改性二氧化钛负载汉麻秆基活性炭的研究
    3.1 引言
    3.2 试验材料与试验方法
        3.2.1 试验材料
        3.2.2 试验设备
        3.2.3 试验方法
    3.3 试验结果与分析
        3.3.1 改性TiO₂的制备及性能表征
        3.3.2 TiO₂/AC的制备及性能表征
        3.3.3 Pt/TiO₂/AC的制备及性能表征
        3.3.4 BiVO₄/TiO₂/AC的制备及性能表征
    3.4 小结
4 改性汉麻秆基活性炭对液相甲醛光催化吸附降解过程
    4.1 引言
    4.2 试验材料与试验方法
        4.2.1 试验材料
        4.2.2 试验设备
        4.2.3 试验方法
    4.3 试验结果与分析
        4.3.1 预吸附对光催化改性汉麻秆基活性炭吸附降解液相甲醛的影响
        4.3.2 光源和改性对光催化改性汉麻秆基活性炭吸附降解液相甲醛的影响
        4.3.3 吸附降解条件对光催化改性汉麻秆基活性炭去除液相甲醛的影响
        4.3.4 改性汉麻秆基活性炭吸附降解甲醛的动力学分析
    4.4 小结
5 改性汉麻秆基活性炭材料对气相甲醛光催化吸附降解及机理研究
    5.1 引言
    5.2 试验材料与试验方法
        5.2.1 试验材料
        5.2.2 试验设备
        5.2.3 试验方法
    5.3 试验结果与分析
        5.3.1 Pt/TiO₂/AC吸附降解气相甲醛的过程
        5.3.2 光催化降解甲醛的中间产物分析
        5.3.3 光催化降解甲醛的自由基分析
        5.3.4 光催化材料吸附降解甲醛的机理分析
    5.4 小结
6 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 建议
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢



本文编号：3795235