一、ACF负载纳米TiO_2净化室内甲醛的应用研究(论文文献综述)
刘人源,廖润华,周凡,王静,肖林锋[1](2021)在《二氧化钛基光催化降解甲醛的研究进展》文中研究指明作为室内空气中普遍存在的污染物,甲醛对人体健康具有极大的潜在危害。二氧化钛(TiO2)作为一种很有前景的光催化剂,已有研究证明其具有光催化降解甲醛的效果。本文简要介绍了室内甲醛的危害;关于TiO2光催化技术对甲醛降解的机理;针对TiO2在降解甲醛过程中存在的缺陷,综述了几种应用较多的改性TiO2的方法,包括掺杂、半导体复合、贵金属沉积、载体吸附等;最后,对本研究领域存在的一些问题作出了总结,并对其发展前景作了展望。
彭嫚[2](2021)在《TiO2-GR/ACF复合材料的制备及其降解甲醛特性试验研究》文中研究表明建筑室内空气品质与人体健康息息相关,利用主动净化技术快速高效地降解气态甲醛具有重要意义。本课题探索制备一种新的复合材料来提升对气态甲醛的净化效率。首先结合吸附材料ACF和光催化剂TiO2-GR,合成新型TiO2-GR/ACF复合净化材料。利用扫描电镜、X射线衍射和比表面积三种表征手段对复合材料进行测试和分析。接着搭建试验平台,以甲醛气体为目标污染物,探究TiO2-GR/ACF复合材料体对气态甲醛的降解性能。然后改变相关影响因素,探究TiO2-GR/ACF复合材料降解甲醛的基础性规律。最后结合Langmuir-Hinshelwood模型,建立材料吸附—光催化处理甲醛的数学模型,计算其反应速率常数K’,并对甲醛降解过程的反应机理进行了深度的分析,总结四个相关因素与K’的相关性。本课题的主要工作如下:1.合成三种不同TiO2-GR负载比(22.4%、43.6%、59.4%)的TiO2-GR/ACF复合材料体,并利用表征手段对合成的TiO2-GR/ACF复合材料体进行测试分析。结果显示,43.6%负载比的复合材料负载情况良好,纤维丝上负载薄膜均匀,沟壑结构更清晰。负载后并未破坏催化剂的物相结构,晶型没有明显变化。TiO2-GR/ACF复合材料体比表面积为893.08 m2/g,既保留了吸附优势,又增加光催化性能。2.结合TiO2-GR/ACF复合材料组成优化试验,探究ACF材料体厚度和TiO2-GR光催化剂负载量两个因素分别对合成TiO2-GR/ACF复合材料吸附—光催化性能的影响。结果表明,选用6 mm厚度的ACF材料体,负载比为43.6%的TiO2-GR光催化剂合成的复合材料最为佳,具备更好的降解能力。在120 min时甲醛去除率达到76.58%,该结论与表征结果相对应。同时,将TiO2-GR/ACF复合材料与市售净化滤网进行对比试验,试验表明,在UV灯的照射下,TiO2-GR/ACF复合材料在120min内对气态甲醛的去除率优于市售滤网(纯TiO2:66.2%,颗粒活性碳:63.2%),UV灯照射30 min时即可降解约50%的气态甲醛。3.通过试验探究多因素对TiO2-GR/ACF降解气态甲醛过程的基础性规律。试验表明,气态甲醛降解率均随时间的延长呈现先增加后逐渐趋于稳定状态。在本试验范围内,甲醛净化效率随着辐射照度的增强而增加,120 min时,辐射照度为19.9 W/m2的工况下气态甲醛的去除率最大,达到84.90%。气态甲醛净化效率与送风量呈正相关关系,送风量为183 m3/h的工况下对甲醛降解率为84.87%,且甲醛质量浓度从0.5 mg/m3降至0.4 mg/m3仅需8 min。随着甲醛初始浓度的降低,其净化效率有所减慢,试验论述的三种工况都表现出相同的规律。相对湿度的大小与吸附—光催化降解效率存在负相关,甲醛的降解率最大为84.87%(RH:27%),TiO2-GR/ACF复合材料对气态甲醛吸附—光催化动力学过程符合Langmuir-Hinshelwood一级反应动力学。4.对四个相关因素与一级反应速率常数K’进行相关回归关系分析。结果表明,在本实验范围内,初始浓度、辐射照度和送风量三个因素会对K’产生显着的正向影响关系,相对湿度对K’产生显着的负向影响关系,且四个相关因素与一级反应速率常数K’的相关性顺序为:初始浓度>送风量>辐射照度>相对湿度。
王嘉琦[3](2020)在《负载TiO2多孔介质光催化净化室内甲醛试验研究》文中研究说明随着工业技术的快速发展,技术产物对生态环境造成了各种各样的污染。甲醛是室内主要有机污染物之一,其来源广、含量高,严重可致人死亡,是受到关注最多的有机污染物,已经被列为第一类致癌物,治理甲醛已经是刻不容缓的事情。光催化技术降解甲醛经济、高效、无污染,最常见的为TiO2光催化剂,是目前的热点,应用最为广泛。但在使用过程中TiO2易团聚使比表面积减小,TiO2与甲醛分子的接触面积小,光催化净化效果不明显。将TiO2负载到多孔材料载体上,吸附技术与光催化净化技术联用,提高对甲醛的去除效率。本文以多孔材料粉末椰壳活性炭、经2mol/L、4mol/L、6mol/L硝酸改性优选后的粉末椰壳活性炭和粉煤灰沸石分子筛为载体,以钛酸丁酯为钛源、溶胶-凝胶法为制备方法制备复合光催化剂TiO2/AC、TiO2/AC-4、TiO2/ZMS,对复合光催化剂材料进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、比表面积(BET)表征测试,分析光催化机理,对甲醛进行紫外光催化净化试验研究。以复合光催化剂对甲醛的去除率为基准,研究光照时间、紫外光辐照强度、空气湿度三个不同因素对甲醛去除效率的影响。分别控制时间为0min、30min、60min、90min、120min、150min,紫外光辐照强度为0、3.7μW/cm2、7.4μW/cm2、11.1μW/cm2、14.8μW/cm2、18.5μW/cm2,空气湿度为30%、40%、50%、60%、70%、80%。对比不同试验工况下甲醛的净化效果,分析物理吸附-光催化联用技术反应机理及影响因素,同时找出最优工况、最优材料。主要有以下结论。1.试验结果表明发现采用溶胶-凝胶法成功制备TiO2、TiO2/AC、TiO2/AC-4、TiO2/ZMS,合成的锐钛矿型TiO2有效负载到多孔材料载体上,活性炭复合光催化剂的吸附性基本没有影响,减小了粉煤灰沸石分子筛复合光催化剂的吸附性。改性活性炭中4mol/L硝酸处理的活性炭(AC-4)吸附性能最好,三种材料中沸石分子筛的吸附性能最好。2.试验工况为系统温度18℃,相对湿度30%,风量1.7m3/min时,随着紫外光辐照强度的增强,光照时间的增加,三种复合光催化剂对甲醛的去除率逐渐增大,紫外光辐照强度为18.5μW/cm2,照射时长为150min,TiO2/AC、TiO2/AC-4、TiO2/ZMS对甲醛的去除率分别优于活性炭、4mol/L硝酸改性后的活性炭和粉煤灰沸石分子筛,明显优于TiO2粉体。其中TiO2/AC对甲醛的去除率达到84.9%,较活性炭提高37.9%,较TiO2提高58.2%;TiO2/AC-4对甲醛的去除率达到92.1%,较4mol/L硝酸改性后的活性炭提高27.1%,较TiO2提高65.4%;TiO2/ZMS对甲醛的去除率达到76.24%,较粉煤灰沸石分子筛提高1.98%,较TiO2提高49.54%。3.试验工况为系统温度18℃,紫外光辐照强度为18.5μW/cm2,风量1.7m3/min时,改变相对湿度,三种材料对甲醛的去除率随着湿度的增加先增大后减小,在相对湿度为60%时出现峰值,TiO2/ZMS去除效果最优,但仅比TiO2/AC-4高2.42%。4.试验工况为系统温度18℃,空气相对湿度30%,风量1.7m3/min,紫外光辐照强度为18.5μW/cm2,照射时长为150min条件下,三种材料中TiO2/AC-4为对甲醛的光催化性能最优。对新型复合光催化材料的研发及室内空气中甲醛净化技术开发具有参考价值。
张峥[4](2020)在《TiO2-ACF光催化净化室内空气中过敏原的研究》文中研究指明近年来,过敏症发病率逐年上升,主要表现为过敏性鼻炎、过敏性哮喘、皮炎以及支气管炎等疾病。大量研究表明,过敏症的发生与过敏原的吸入密切相关。室内空气中包含着大量的过敏原,如何净化过敏原,降低过敏症发病率成为了研究的热点。在众多净化过敏原的技术中,TiO2光催化技术使用最为普遍。TiO2光催化技术具有净化效率高、耐腐蚀性强、成本低、不易分解变质、安全环保等优点,对室内空气中的过敏原有着良好的净化作用,拥有着广阔的发展前景。本文将TiO2光催化技术与活性炭过滤技术结合起来,通过实验探究如何提高TiO2光催化技术净化室内空气中过敏原的效率,从而降低过敏性疾病的发病率。本文以室内空气中的自然菌作为过敏原的代表,自制光催化装置对室内空气中的自然菌进行净化。该装置为圆筒状,由紫外灯、风机、HEPA滤网、TiO2-ACF光催化材料组成,可根据实验需要调节风量。TiO2-ACF光催化材料是光催化装置的核心,采用溶胶-凝胶法制作TiO2凝胶,以活性炭纤维为载体对TiO2进行负载。利用自制光催化装置对室内空气中的自然菌进行净化实验,通过实验探究活性炭纤维负载TiO2前后、光照种类、光照强度、TiO2负载量、净化速度、TiO2改性处理对净化自然菌效率的影响,并对改性前后TiO2-ACF光催化材料的使用寿命与再生效果进行分析。研究结果表明,仅使用活性炭纤维进行净化时,对空气中的自然菌无明显的净化效果。在紫外灯照射下,光催化装置净化自然菌效率远大于自然光照射与黑暗条件下净化效率。光催化装置净化效率随着光照强度的增大而增大,光照强度低于15w时净化效率随着光照强度的增加而显着提高,光照强度超过15w后净化效率仅随着光照强度的增加而略微提高。当TiO2负载量低于15.8%时,净化效率随着TiO2负载量的增加而增加,当TiO2负载量高于15.8%时,净化效率随着TiO2负载量的增加而减小。当过滤速度小于0.5m/s时,净化效率随着过滤速度的增加而增加,当过滤速度大于0.5m/s时,净化效率随着过滤速度的增加而减小。实验的前80min,净化效率随净化时间的增加有明显提高,实验的80-120min,净化效率随时间的增加以缓慢的速度提高。在TiO2中掺杂Fe3+对TiO2进行改性处理后,净化效率有所提高,且在可见光照射下的净化效率有了较大提高。当Fe3+掺杂量小于0.3%时,净化效率随着Fe3+掺杂量的增加而增加,当Fe3+掺杂量大于0.3%时,净化效率随着Fe3+掺杂量的增加反而有所减小。在连续使用4个月后,TiO2-ACF光催化材料净化效率有明显的下降。对光催化材料进行再生处理后,净化效率有一定程度的提高,有一定的原位再生能力。本文通过实验探究各影响因素对TiO2-ACF光催化材料净化室内空气中过敏原效率的影响,寻求提高净化效率的方法,对室内空气中过敏原净化的研究具有一定的指导意义。
陈梦颖[5](2020)在《除甲醛窗帘织物的特性分析与性能研究》文中指出室内活动占据了现代生活的大部分,健康的室内环境是人们正常生活的重要前提,但装修材料、家具中挥发出的甲醛等污染气体已严重影响了人们的健康。光催化作为一种高效、绿色、环保的除甲醛方式,探索其在实际生活中的应用成为近年来研究的热点。表面积大、织造工艺成熟的窗帘成为光催化净化室内空气的理想载体。目前,具有光催化作用的纺织品层出不穷,许多新技术新工艺也不断涌现,但仍有许多问题亟待解决,例如原材料、工艺流程、产品的实际应用价值等。因此,关于除甲醛窗帘织物的特性分析和性能研究具有现实意义。本课题设计了光催化纺织品除甲醛性能的测试装置和方法;从原料入手,通过基本性能和功能性的测试分析,选取适合的纱线作为窗帘织物的经纱和纬纱;对现有的光催化整理工艺进行改进,采用超声波-轧烘焙复合光催化整理工艺制备除甲醛窗帘织物,并通过对织物的XRD、UV-Vis、SEM等表征分析和除甲醛性能测试,验证复合光催化整理工艺的可行性和合理性;以窗帘织物的光催化除甲醛活性为指标,通过单因素分析和正交试验对织物的制备工艺参数进行优化;对比分析了复合光催化整理对窗帘织物克重、厚度、拉伸强力、悬垂性等基本性能及耐用性能的影响;并以窗帘织物的除甲醛性能、基本性能、悬垂性能和耐用性能为性能指标因素,通过多级模糊综合评判模型对10种不同组织结构和经纬密度的除甲醛窗帘的综合性能进行分析和评判。通过一系列的实验、分析和研究得到:1、本课题设计的除甲醛性能测试装置和方法具有高可行性与准确性,保证测试结果具有实际参考性。选用涤纶网络丝和光触媒纱线分别作为窗帘织物的经纱和纬纱,两者交织而成的织物具有良好的亲水性和负载能力。复合光催化整理工艺能够将可见光催化整理剂中的改性纳米TiO2均匀、牢固地负载在织物表面,使该织物在可见光下的除甲醛率提升3倍。采用功能性原料和光催化整理相结合的工艺显着提升窗帘织物的除甲醛性能,具有实际可行性。2、织物表面高比例的光触媒纱线和疏松的组织结构有利于纳米TiO2的负载,从而提升织物的除甲醛性能。复合光催化整理工艺中,超声的温度和时间主要影响了纳米TiO2的负载效率,最优工艺参数分别为50℃和30min。浸轧次数主要影响了负载纳米TiO2的质量和粒径,二浸二轧最佳。通过正交试验和极差分析,预烘和热定型各因素的影响程度如下:热定型温度>预烘温度>预烘时间>热定型时间,在105℃下预烘5min、130℃下热定型2min制备的窗帘织物具有最优的可见光催化活性。3、复合光催化整理工艺会导致窗帘织物的克重增加,水洗尺寸变化率变小,抗皱性增强,但拉伸强力减小,悬垂性变差。总体而言,窗帘织物的基本性能够满足日常使用的需求。重复使用10次后,窗帘织物的除甲醛率从90.35%降至85%,同时具有稳定的光催化活性。模拟日晒48小时后,织物的光催化活性略有增加。洗涤4次后窗帘织物的除甲醛率为63.16%,因此除甲醛窗帘织物具有较好的耐用性。4、利用层次分析法对窗帘织物的除甲醛性能、基本性能、悬垂性能和耐用性能四种因素进行权重分析,构建多级模糊综合评判模型对10种窗帘织物进行综合性能的评判,得出组织结构为5/2纬缎,经密为320根/10cm,纬密为280根/10cm的窗帘织物经复合光催化整理工艺后综合性能最优。综上,本课题进行的实验研究与数据分析为除甲醛窗帘等空气净化类纺织品的实际开发与应用提供一定的理论参考依据,具有现实指导意义。
刘琳,陈宇刚[6](2019)在《纳米TiO2/ACF空气净化复合材料的制备方法及性能表征》文中进行了进一步梳理纳米二氧化钛(TiO2)是一种理想的环境治理光催化剂,活性炭纤维(ACF)具有良好的吸附性,用ACF负载纳米TiO2制备空气净化复合材料,其对于净化空气中的污染源有着显着效果。综述纳米TiO2/ACF空气净化复合材料的制备方法及其在室内空气净化中的研究进展,介绍纳米TiO2光催化剂的物理性能和化学性能表征方法,并对今后的研究进行展望。
张广心[7](2019)在《多孔矿物及复合材料VOC吸附与光催化降解性能研究》文中研究表明近年来,我国空气污染越来越严重,挥发性有机物(VOC)的大量释放是其中原因之一,有效净化VOC成为近年来的研究热点。常用吸附材料活性炭或分子筛一般存在再生安全性低、合成成本较高等问题。相比于其它VOC净化方法,光催化技术具有能耗低、持续时间长等优点,可被用来净化低浓度室内气相污染物。由于TiO2的可见光利用率低,提高纳米TiO2/多孔矿物的光催化性能尤其是在可见光下的性能至关重要。我国天然多孔矿物的储量丰富,将天然多孔矿物应用于VOC净化领域,既能提高天然多孔矿物的附加值,高值高效开发天然多孔矿物,又能拓宽多孔矿物在室内健康环保领域的应用。鉴于此,本文主要研究了多孔矿物的VOC吸附性能和纳米TiO2/多孔矿物复合材料对VOC降解性能以及可见光响应纳米BiOCl/Ti02/硅藻土复合材料的甲醛降解性能。本论文主要工作和取得的主要成果如下:(1)多孔矿物的VOC吸附性能以硅藻土、辉沸石、硅白土及其相应的酸浸产物为吸附剂,采用动态吸附法,通过VOC吸附穿透曲线研究了多孔矿物的VOC吸附过程。结果得出:VOC的沸点、极性以及多孔矿物的表面积、孔结构等性质对多孔矿物的VOC吸附性能有显着影响;VOC的沸点越高,极性越强,在多孔矿物上的吸附量越大;多孔矿物比表面积和其VOC吸附量呈线性正相关关系。多孔矿物对VOC的吸附是放热过程,升高温度不利于多孔矿物对VOC的吸附;较高相对湿度下多孔矿物对VOC的吸附量明显减少;三种天然多孔矿物的酸浸产物表现出优异的可再生和重复使用性能。Thomas模型、准一阶动力学模型和Freundlich模型较好的拟合了吸附过程的穿透曲线、动力学和吸附等温线。(2)纳米TiO2/多孔矿物复合材料的可控制备及VOC光催化降解性能采用水解沉淀-煅烧晶化法分别制备了纳米TiO2/硅藻土和纳米TiO2/沸石复合光催化材料。得出了制备工工艺因素对复合材料结构的影响规律:煅烧温度主要影响复合材料中纳米TiO2的晶粒尺寸和晶型以及复合材料的比表面积和孔结构;纳米TiO2负载量主要影响复合材料的比表面积和孔结构以及纳米TiO2分散性。纳米Ti02/多孔矿物复合材料具有较小的TiO2晶粒尺寸,较大的比表面积和孔体积,在紫外光下对甲醛具有较强的光催化降解性能。纳米Ti02/硅藻土复合材料的优化煅烧温度为550℃、纳米TiO2负载量为45%,,甲醛降解率为78.18%。纳米TiO2/沸石复合材料的优化煅烧温度为650℃、纳米TiO2负载量为45%,甲醛降解率为79.16%。得出各因素对纳米TiO2/多孔矿物复合材料降解甲醛过程的主要影响如下:光照强度越大,甲醛降解率越高;较低的相对湿度对复合材料降解甲醛有利;复合材料用量增加到一定量后,甲醛降解率趋于稳定;复合材料具有优异的重复使用性能。采用动态降解实验研究了各过程因素对复合材料降解丙酮的影响规律,结果得出:相对湿度(0~70%)越低,总有机碳降解率越高;气体流量(1~4L/min)越低,降解率越高;丙酮初始浓度(10~40ppm)越小,降解率越高;复合材料用量为3.76mg/cm2时总有机碳降解率较大;紫外光强(0.48~1.33mW/cm2)增大后,总有机碳降解率升高,但继续增强光强,对降解率影响不大。以不同碳链长度的酮类和醇类VOC为污染物,调节系统的相对湿度和氧气含量,分别研究了水和氧气在降解气相污染物中的作用,结果得出:VOC的碳链长度越长,总有机碳降解率较高时的适宜相对湿度越高;以丙酮为目标污染物时,复合材料的适宜相对湿度为5%;降解2-丁酮时,适宜相对湿度为15%;降解2-庚酮时的适宜相对湿度为30%;降解异丙醇、异丁醇和1-庚醇的适宜相对湿度分别为5%、15%和50%。相比于水,氧气含量对复合材料光催化降解VOC的影响更显着,氧气在光催化降解VOC中的作用更大。(3)纳米BiOCl/TiO2/硅藻土的制备及可见光催化性能在纳米TiO2/硅藻土复合材料的基础上制备了纳米BiOCl/Ti02/硅藻土复合材料,研究了纳米BiOCl/Ti02/硅藻土复合材料的制备工艺与其结构和光催化性能之间的关系。结果得出:终点pH为6、煅烧温度为500℃、TiO2/BiOCl比例为55/45时制备的复合材料具有较小的TiO2晶粒尺寸,较多的BiOCl(001)晶面,较大的比表面积和总孔体积,其在可见光下对甲醛的降解率达到84.14%;通过在复合材料表面构建BiOCl/TiO2异质结,提高了光生电子空穴的分离效率和纳米TiO2/硅藻土复合材料的可见光吸收性能,从而增强了复合材料的可见光催化性能。
李梦绮[8](2017)在《闭式循环系统中TiO2/ACF复合光催化材料吸附—光催化降解气相甲醛的研究》文中认为随着室内挥发性有机化合物(VOCs)污染问题日益受到重视,具有良好降解效果的光催化技术正成为室内空气净化领域研究的新热点。利用一定的负载技术,将光催化剂TiO2负载到吸附型载体ACF上,形成TiO2/ACF复合光催化材料,复合之后表现出强吸附力、高光催化活性的协同效应,对室内VOCs具有较高的降解效率。但是,利用TiO2/ACF复合光催化材料降解室内VOCs的技术仍存在一些问题:大多数降解实验的反应舱体规模有限,设备简单,难以准确模拟真实室内降解环境;TiO2负载效果欠佳;各因素对吸附-光催化降解过程的影响效果、相关机理以及动力学分析不明确;缺乏吸附-光催化降解过程对各环境参数的影响研究等。本文在充分总结相关研究内容的基础上,设计并搭建带有光催化反应器的闭式循环系统,更接近真实条件下的室内污染物扩散模式。采用浸渍提拉法,以AlPO4为粘结剂制备TiO2/ACF复合光催化材料,并对所制得的样品进行XRD、BET及热重表征分析。在此基础上,以气相甲醛为目标污染物,在闭式循环系统中设计并进行了一系列吸附-光催化降解实验。制备不同TiO2负载量的TiO2/ACF复合光催化材料,并在闭式循环系统中进行甲醛的吸附-光催化降解实验以探求其降解效果;在反应体系中加入气相二甲苯以探究其他种类vocs的干扰对甲醛降解效果的影响;通过改变吸附-光催化降解反应的初始浓度、反应温度以及相对湿度,考察上述环境因素对甲醛降解效果的影响并进行相应的光催化动力学分析,同时进一步研究吸附-光催化进程中各个影响因素变化对降解后的空气参数的影响。所得到的结论包括以下几点:(1)根据TiO2及TiO2/ACF复合光催化材料xrd表征结果,TiO2粒子的晶型经过负载过程并没有发生改变,TiO2已经成功负载到ACF表面;负载前后TiO2的粒径分别为24nm、17nm。(2)根据n2等温吸附脱附图谱显示,TiO2、ACF及TiO2/ACF复合光催化材料的吸附脱附等温线分别为Ⅲ型、Ⅰ型和Ⅳ型。对比吸附量可以看出,负载TiO2后的TiO2/ACF较ACF的吸附量有所下降,但远高于TiO2。(3)通过对比ACF、TiO2及TiO2/ACF的比表面积和孔结构参数发现,负载TiO2会使ACF的比表面积减小,吸附性能下降。但与TiO2相比,TiO2/ACF仍保持着非常大的比表面和较强的吸附能力,加入AlPO4作为粘结剂对的TiO2/ACF孔结构的影响不显着。(4)据TiO2与TiO2/ACF复合光催化材料的tg图谱显示,复合光催化材料的最优热处理温度大约在400℃,负载后的复合光催化材料较ACF具有更高的热稳定性。不同负载量的复合材料热稳定性大致相同,TiO2负载量越大,复合材料热稳定性越强。(5)采用浸渍提拉法分别制备质量分数为1%、2%、3%的TiO2悬乳液进行ACF的浸渍负载过程,使用制得的三种类型的TiO2/ACF复合光催化材料对闭式循环系统内的气相甲醛进行吸附-光催化降解。实验结果表明,负载量较少时,ACF吸附性能好但光催化速率受限,负载量较多时吸附过程受阻但光催化效果良好。(6)控制一定的反应条件,重复进行两组分vocs(甲醛与二甲苯)气体的吸附-光催化降解实验。结果表明,闭式循环系统中二甲苯的存在会抑制甲醛的吸附-光催化降解过程,并且随着系统中二甲苯浓度的增大,甲醛的吸附-光催化降解率降低。(7)以甲醛作为目标污染物,在不同初始浓度下,吸附-光催化降解率并没有呈现出显着的差异,最终降解率均能达到80%以上。吸附段甲醛的降解率可以达到65%以上,而光催化段甲醛的降解率则为15%32%。吸附-光催化降解率与甲醛初始浓度之间没有显着关系。通过对不同初始浓度下甲醛光催化降解过程的反应动力学分析发现,闭式循环系统中TiO2/ACF复合光催化材料对甲醛的光催化降解过程符合l-h一级反应动力学模型。在吸附阶段内,相对湿度增加,复合材料对甲醛的吸附量降低;在光催化阶段内,由于水分子对光催化过程的双重作用,随着相对湿度的增加,甲醛的光催化反应速率呈现出一个先上升后下降的趋势。当相对湿度在50%-60%范围内时,光催化反应速率达到最大。在吸附阶段内,温度升高会引起吸附量的下降,而进入光催化阶段后,不同反应温度下的光催化降解速率并无显着差异,甲醛的光催化降解速率与反应温度没有显着关系。(8)在不同的反应条件下,反应前后的系统整体湿度差最高不超过5%,温度差最高不超过1.3℃。气相甲醛的降解过程对人体的舒适度影响并不大,符合空气处理对人体舒适度的要求。
吴思奇[9](2017)在《TiO2/ACF复合光催化剂的制备及其降解甲醛的研究》文中进行了进一步梳理室内环境对健康的影响是国家城市建设发展与环境工程领域中的重要研究方向。随着人们对家居舒适度要求的提高,室内装修率不断提升,给室内环境带来极大威胁,室内空气品质逐步下降,VOCs污染加剧,甲醛污染尤其严重。TiO2光催化技术可以有效降解室内甲醛,具有安全性、持久性和彻底性等特点。但TiO2自身呈粉末态,只能将与其接触的甲醛降解,净化效率较低,且使用后存在分离回收难等问题。如何克服这些难题,研究一种高效负载型光催化剂及空气净化装置,已成为光催化领域的研究热点。本文首先结合吸附原理和光催化原理,采用浸渍—提拉法,以活性炭纤维ACF为载体,负载纳米TiO2制成一种复合光催化剂。其次通过搭建实验平台、优化空气净化装置、设计实验方案,研究复合光催化剂对甲醛的降解效果,确定最佳实验催化材料;并对其进行X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,分析TiO2形貌结构对其催化性能的影响。然后通过对影响因素的研究,设计并进行正交实验,确定最佳催化条件。最后,在最佳催化条件下进行甲醛降解实验,结合标准对净化器的性能进行评价。主要研究成果如下:(1)与单一吸附或光催化相比,TiO2/ACF复合光催化剂利用ACF的吸附性能将甲醛聚集于催化剂表面,协同降解甲醛,效果较好。综合ACF吸附能力及负载时TiO2用量考虑:3mm厚度的ACF作为试验用活性炭纤维载体最为合适。(2)进行单因素分析实验,对比TiO2负载质量比为23.29%、45.88%、65.87%、86.34%四组复合材料的降解实验结果,TiO2与ACF的质量比为45.88%的复合材料净化效果最佳,120min时其降解效率可达90%。(3)进行复合光催化剂的XRD、SEM表征,分析TiO2形貌结构等对其催化性能的影响,所得结论与降解实验结果基本一致,负载质量比为45.88%时复合光催化剂性能最好。(4)进行多因素正交实验,以洁净空气量为指标,分析相关影响因素,其显着性排序为甲醛初始浓度>气体流动速度>紫外光光照强度。在温度24℃26℃、相对湿度50%70%环境下,光催化空气净化器的最佳催化条件为:空气流速1.71m/s、光照强度210lux、甲醛初始浓度1.0mg/m3。(5)在最佳催化条件下,按照《空气净化器》GB/T18801-2015折算标准V=30m3,得实验用空气净化装置的净化效能η=1.425 m3/(W·h),属于高效级空气净化器。本文通过对光催化的理论研究,结合吸附净化方法,研究制备了一种复合光催化剂。利用其对甲醛的净化实验研究,结合X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析,给出了空气净化装置的最佳催化材料。在此基础上,分析了环境因素对光催化的影响,并得到了最佳催化条件,为光催化空气净化器的发展提供参考,对改善室内空气品质具有重要意义。
方选政[10](2016)在《TiO2/ACF吸附—光催化降解室内VOC的研究》文中认为吸附-光催化法因其高效、便捷、无污染等特点,在室内挥发性有机物(VOC)治理领域拥有广阔的应用前景。其中,活性碳纤维(ACF)和TiO2分别是性能优良的吸附剂和光催化剂,将TiO2以一定形式负载至ACF表面形成TiO2/ACF复合光催化材料,可以综合利用ACF的强吸附性和TiO2的高光催化活性,有效降解室内VOC。然而,关于TiO2/ACF吸附-光催化降解室内VOC的研究常存在下列问题:实验系统与实际气体净化环境相差较大;TiO2/ACF复合光催化材料的牢固性欠佳;关于VOC降解率影响因素的探讨不很完善等。基于此,为了模拟更接近实际的空气净化环境,设计、搭建了闭式循环实验系统,适当对环境舱和光催化反应器进行了放大,选用小功率黑光灯为光源,并为系统配置了模拟污染源、变频装置、自动启闭装置、调温调湿装置、测量装置等。然后以AlPO4为粘结剂,采用胶粘法将P25纳米TiO2负载至粘胶基ACF表面,制得了TiO2/ACF滤网,利用XRD、TG、BET等手段对其进行了表征。最后以甲醛、二甲苯等典型室内VOC为模型污染物,在闭式循环系统中比较了不同吸附基材制备的复合光催化材料的降解效果,同时考察了初始浓度、迎面风速和相对湿度对TiO2/ACF吸附-光催化降解气相二甲苯的影响,并进行了相应的光催化反应动力学分析。对实验结果进行分析讨论后,得出以下结论:(1)ACF、TiO2、TiO2/ACF等样品的XRD图谱表明,P25纳米TiO2已通过AlPO4的粘结作用较好地负载到ACF表面;复合光催化材料中的TiO2及纯TiO2的平均晶粒尺寸分别为15.6nm和19.7nm;AlPO4为粘结剂时未对P25纳米TiO2的晶型结构产生明显影响。(2)ACF、TiO2/ACF等样品的热重图谱表明,粘胶基ACF的热分解温度在550℃左右,且TiO2/ACF复合光催化材料滤网有着较高的热稳定性。(3)ACF、TiO2、TiO2/ACF等样品的N2吸附脱附等温线表明,ACF及TiO2/ACF内部存在较大数量的微孔结构,复合光催化材料孔结构类似于由层状结构产生的狭缝孔,说明ACF的复合使自身的层状结构对TiO2粒子起到了有效的担载作用。BET比表面积分析结果表明,TiO2/ACF的比表面积较ACF有所下降,但胶粘法制得的复合光催化材料仍具有相当的比表面积(SBET=672.843m2/g)。(4)通过比较木质蜂窝状活性炭、椰壳活性炭、粘胶基ACF三种吸附基材与TiO2的复合光催化材料对低浓度甲醛和二甲苯气体的降解情况发现:无论对极性分子甲醛,还是非极性分子二甲苯,TiO2/ACF的降解效果均为最佳,2h降解率均可达到80%左右。(5)不同风速下,初始浓度对TiO2/ACF吸附-光催化降解气相二甲苯的影响规律不同。V=0.15m/s时,二甲苯降解率随初始浓度的增加先上升后下降;V=0.3m/s时,初始浓度变化对二甲苯的降解影响较小。通过对V=0.15m/s、不同初始浓度下的光催化反应动力学分析后发现:闭式循环系统中,TiO2/ACF对二甲苯气体的光催化降解过程基本符合L-H一级反应动力学模式。(6)C0=24mg/m3、T=24℃、RH=30%条件下,在吸附段,迎面风速的增加导致二甲苯吸附率先上升后下降,V=0.3m/s时吸附率达到最大;在光催化反应段,通过对不同迎面风速下的反应动力学分析后发现,风速对光催化降解率的影响与吸附率保持一致,并通过线性拟合得到了相应的降解方程、表观一级反应速率常数等动力学参数。总体上,V=0.3m/s时,TiO2/ACF对二甲苯气体的吸附-光催化降解效果最佳。(7)C0=38mg/m3、V=0.3m/s、T=24℃条件下,在吸附段,RH=30%时的二甲苯吸附效果最好,此后随着相对湿度增加,二甲苯吸附率逐渐下降;在光催化反应段,通过对不同相对湿度下的反应动力学分析后发现,湿度过低或过高均不利于光催化反应的进行,RH=50%时,二甲苯光催化降解速率达到最大,相应的表观一级反应速率常数k’=0.347h-1。总体上,RH=30%50%时,TiO2/ACF对二甲苯气体的吸附-光催化降解效果较好,5h降解率均达到了90%以上。
二、ACF负载纳米TiO_2净化室内甲醛的应用研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、ACF负载纳米TiO_2净化室内甲醛的应用研究(论文提纲范文)
(1)二氧化钛基光催化降解甲醛的研究进展(论文提纲范文)
0 引言 |
1 甲醛的来源和危害 |
2 Ti O2催化降解甲醛反应机理 |
3 改性二氧化钛的方法 |
3.1 掺杂 |
3.1.1 金属离子掺杂 |
3.1.2 非金属掺杂 |
3.1.3 共掺杂 |
3.2 半导体复合 |
3.3 贵金属沉积 |
3.4 载体吸附 |
3.4.1 碳单质载体 |
3.4.2 硅藻土载体 |
3.4.3 Si O2载体 |
3.4.4 涂料载体 |
3.4.5 其他 |
4 提高Ti O2光催化性能的新思路 |
4.1 新材料复合改性 |
4.2 多种改性方式联合 |
4.3 与其他技术联合 |
5 展望 |
(2)TiO2-GR/ACF复合材料的制备及其降解甲醛特性试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 甲醛净化技术 |
1.2.2 光催化技术 |
1.2.3 吸附—光催化净化技术 |
1.3 选题目的及研究内容 |
1.3.1 目的及意义 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 本章小结 |
第2章 TiO_2-GR/ACF复合材料的合成及表征 |
2.1 TiO_2-GR/ACF复合材料的合成 |
2.1.1 吸附—光催化材料负载方法 |
2.1.2 试剂及仪器 |
2.1.3 TiO_2-GR/ACF复合材料的合成 |
2.2 TiO_2-GR/ACF复合材料的表征及分析 |
2.2.1 扫描电镜形貌表征 |
2.2.2 X射线衍射试验 |
2.2.3 比表面积测定 |
2.2.4 结果与分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 TiO_2-GR/ACF复合材料降解气态甲醛的试验研究 |
3.1 气态甲醛降解试验系统 |
3.1.1 试验系统设计 |
3.1.2 试验仪器与材料 |
3.2 试验内容及方案 |
3.2.1 气密性试验 |
3.2.2 TiO_2-GR/ACF复合材料组成优化试验 |
3.2.3 相关因素对TiO_2-GR/ACF降解性能影响试验 |
3.3 本章小结 |
第4章 实验结果与分析 |
4.1 气密性试验分析 |
4.2 TiO_2-GR/ACF复合材料组成优化试验分析 |
4.2.1 ACF材料体性能评价试验分析 |
4.2.2 不同TiO_2-GR负载比降解性能评价试验分析 |
4.2.3 不同材料降解性能对比试验分析 |
4.3 辐射照度对气态甲醛吸附—光催化降解的影响 |
4.3.1 不同辐射照度下甲醛吸附—光催化性能 |
4.3.2 不同辐射照度下甲醛降解反应动力学分析 |
4.4 送风量对气态甲醛吸附—光催化降解的影响 |
4.4.1 不同送风量下甲醛吸附—光催化性能 |
4.4.2 不同送风量下甲醛降解反应动力学分析 |
4.5 初始浓度对气态甲醛吸附—光催化降解的影响 |
4.5.1 不同初始浓度下甲醛吸附—光催化性能 |
4.5.2 不同初始浓度下甲醛降解反应动力学分析 |
4.6 相对湿度对气态甲醛吸附—光催化降解的影响 |
4.6.1 不同相对湿度下甲醛吸附—光催化性能 |
4.6.2 不同相对湿度下甲醛降解反应动力学分析 |
4.7 影响因素的相关性分析 |
4.8 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)负载TiO2多孔介质光催化净化室内甲醛试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.1.1 室内空气质量现状 |
1.1.2 甲醛的危害 |
1.2 甲醛净化方法 |
1.2.1 甲醛净化方法概况 |
1.2.2 多孔介质吸附技术简介 |
1.2.3 TiO_2光催化技术简介 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国内研究现状 |
1.3.2 国外研究现状 |
1.4 课题研究目的及意义 |
1.5 课题研究内容 |
2 复合光催化剂光催化性能试验研究平台 |
2.1 试验台主要设备及试剂 |
2.2 试验系统搭建 |
2.3 试验系统运行 |
2.4 甲醛去除效率计算 |
2.5 本章小结 |
3 复合光催化剂的制备及表征 |
3.1 载体材料的选择 |
3.2 TiO_2/AC、TiO_2/ZMS以及硝酸改性TiO_2/AC、TiO_2/ZMS的制备 |
3.2.1 TiO_2光催化剂的制备 |
3.2.2 TiO_2/AC复合光催化剂的制备 |
3.2.3 TiO_2/ZMS复合光催化剂的制备 |
3.2.4 HNO_3改性活性炭的制备 |
3.3 复合光催化剂样品表征方法及仪器 |
3.3.1 X射线衍射衍射结构分析(XRD) |
3.3.2 扫描电镜表面形貌特征分析(SEM-EDS) |
3.3.3 比表面与孔隙度分析(BET) |
3.4 复合光催化剂表征分析 |
3.4.1 合成的TiO_2形貌结构分析 |
3.4.2 活性炭及负载TiO_2形貌结构分析 |
3.4.3 粉煤灰沸石分子筛及负载TiO_2形貌结构分析 |
3.5 本章小结 |
4 复合光催化剂光催化性能分析 |
4.1 活性炭、改性活性炭及负载TiO_2光催化性能分析 |
4.1.1 硝酸改性活性炭的优选 |
4.1.2 活性炭吸附性能分析 |
4.1.3 复合光催化剂TiO_2/AC和 TiO_2/AC-4 净化性能分析 |
4.1.4 复合光催化剂TiO_2/AC和 TiO_2/AC-4 光催化性能分析 |
4.1.5 湿度对复合光催化剂TiO_2/AC和 TiO_2/AC-4 光催化性能的影响 |
4.2 粉煤灰沸石分子筛及负载TiO_2光催化性能分析 |
4.2.1 粉煤灰沸石分子筛吸附性能分析 |
4.2.2 复合光催化剂TiO_2/ZMS净化性能分析 |
4.2.3 复合光催化剂TiO_2/ZMS光催化性能分析 |
4.2.4 室内空气湿度对复合光催化剂光催化性能的影响 |
4.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(4)TiO2-ACF光催化净化室内空气中过敏原的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.1.1 课题研究的背景 |
1.1.2 课题研究的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 光催化净化技术 |
1.2.2 TiO_2负载技术 |
1.2.3 光催化净化影响因素 |
1.2.4 TiO_2的改性研究 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 TiO_2光催化机理研究 |
2.1 纳米TiO_2光催化净化机理 |
2.2 TiO_2粒子的结构与性质 |
2.3 TiO_2载体的选择 |
2.4 TiO_2的制备与负载 |
2.5 影响TiO_2光催化效率的因素 |
2.6 TiO_2的改性处理 |
2.7 光催化反应器结构 |
2.8 本章小结 |
3 TiO_2-ACF光催化装置的制备及试验设计 |
3.1 实验目的 |
3.2 TiO_2光催化材料的制备与负载 |
3.2.1 载体的选择 |
3.2.2 TiO_2的制备方法 |
3.2.3 TiO_2的负载方法 |
3.2.4 所用仪器与试剂 |
3.2.5 TiO_2-ACF光催化材料的制备 |
3.2.6 TiO_2-ACF光催化材料再生方法 |
3.3 TiO_2-ACF光催化装置的制作 |
3.3.1 紫外灯的选型 |
3.3.2 风机的选型 |
3.3.3 外层滤料的选择 |
3.3.4 光催化装置的制作 |
3.4 实验方法 |
3.4.1 过敏原的选择 |
3.4.2 实验空间的选择 |
3.4.3 自然菌采集计数方法 |
3.4.4 实验影响因素分析 |
3.4.5 实验流程设计 |
3.5 本章小结 |
4 光催化净化过敏原的实验结果及讨论 |
4.1 仅使用活性炭纤维时净化自然菌效率 |
4.2 光照种类对净化自然菌效率的影响 |
4.3 光照强度对净化自然菌效率的影响 |
4.4 TiO_2负载量对净化自然菌效率的影响 |
4.5 过滤速度对净化自然菌效率的影响 |
4.6 TiO_2-ACF光催化材料使用寿命与再生效果 |
4.7 本章小结 |
5 TiO_2光催化材料的改性实验 |
5.1 实验目的 |
5.2 TiO_2改性实验影响因素 |
5.3 实验所需试剂及仪器 |
5.4 改性TiO_2光催化材料的制备 |
5.5 实验结果 |
5.5.1 TiO_2改性对净化自然菌效率的影响 |
5.5.2 TiO_2改性后对可见光响应的改变 |
5.5.3 Fe~(3+)掺杂量对净化自然菌效率的影响 |
5.5.4 改性后TiO_2-ACF光催化材料使用寿命与再生效果 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
致谢 |
(5)除甲醛窗帘织物的特性分析与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 甲醛的危害 |
1.2 治理甲醛的方法 |
1.2.1 通风换气法 |
1.2.2 物理吸附法 |
1.2.3 植物净化法 |
1.2.4 负离子净化法 |
1.2.5 臭氧氧化法 |
1.2.6 光催化法 |
1.3 光催化除甲醛机理 |
1.4 光催化纺织品的研究现状 |
1.4.1 国内研究现状 |
1.4.2 国外研究现状 |
1.5 研究的目的及意义 |
第二章 除甲醛性能测试方法及窗帘织物的制备 |
2.1 除甲醛性能测试 |
2.1.1 甲醛去除率测试装置的设计说明 |
2.1.2 测试装置气密性检验 |
2.1.3 空气质量检测仪准确性检验 |
2.1.4 除甲醛性能的测试分析方法 |
2.2 纤维原料的选择 |
2.2.1 涤纶 |
2.2.2 光触媒纤维 |
2.3 窗帘织物织造 |
2.4 复合光催化整理工艺 |
2.5 窗帘织物的表征分析 |
2.5.1 XRD分析 |
2.5.2 UV-Vis光谱分析 |
2.5.3 SEM分析 |
2.6 光催化整理对织物除甲醛性能的影响 |
2.6.1 测试方法 |
2.6.2 测试结果与分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 除甲醛窗帘织物的制备工艺优化 |
3.1 织造工艺的优化 |
3.1.1 组织结构 |
3.1.2 织物经密 |
3.1.3 织物纬密 |
3.2 光催化整理工艺优化 |
3.2.1 超声波对可见光催化整理剂的影响 |
3.2.2 超声时间 |
3.2.3 超声温度 |
3.2.4 浸轧次数 |
3.2.5 预烘和热定型工艺 |
3.3 本章小结 |
第四章 除甲醛窗帘的基本性能及耐用性能研究 |
4.1 复合光催化整理对基本性能的影响 |
4.1.1 厚度及克重 |
4.1.2 拉伸断裂强力 |
4.1.3 水洗尺寸变化 |
4.1.4 折皱回复性 |
4.1.5 悬垂性 |
4.2 重复使用性 |
4.2.1 测试方法 |
4.2.2 测试结果与分析 |
4.3 耐日晒性 |
4.3.1 测试方法 |
4.3.2 测试结果与分析 |
4.4 耐水洗性 |
4.4.1 测试方法 |
4.4.2 测试结果与分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于模糊数学的除甲醛窗帘织物综合评价 |
5.1 模糊数学综合评判原理及运算模型 |
5.1.1 一级综合评判模型 |
5.1.2 多级模糊综合评判模型 |
5.2 多级模糊综合评判窗帘织物综合性能 |
5.2.1 确定研究对象及建立因素集 |
5.2.2 评判矩阵的确定 |
5.2.3 确定因素权重 |
5.2.4 综合评判计算公式 |
5.2.5 总结和分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 课题展望 |
参考文献 |
附录一 甲醛去除率测试装置气密性检验测试数据 |
附录二 不同工艺参数制备窗帘织物的除甲醛性能测试数据 |
附录三 具有除甲醛功能窗帘织物的耐用性能测试数据 |
附录四 具有除甲醛功能窗帘织物的综合性能评判测试数据 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
(6)纳米TiO2/ACF空气净化复合材料的制备方法及性能表征(论文提纲范文)
1 纳米TiO2/ACF空气净化复合材料制备方法 |
1.1 物理法 |
1.2 化学法 |
2 纳米TiO2/ACF空气净化复合材料中纳米TiO2性能表征 |
2.1 物理性能表征 |
2.2 化学性能表征 |
3 纳米TiO2/ACF空气净化复合材料的研究进展 |
4 前景与展望 |
(7)多孔矿物及复合材料VOC吸附与光催化降解性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景及课题来源 |
1.2 挥发性有机物 |
1.3 VOC吸附材料 |
1.3.1 碳材料 |
1.3.2 分子筛 |
1.3.3 矿物吸附材料 |
1.3.4 其它VOC吸附材料 |
1.4 光催化降解VOC |
1.4.1 光催化原理及应用 |
1.4.2 TiO_2基紫外光响应光催化材料 |
1.4.3 TiO_2基可见光响应光催化材料 |
1.5 TiO_2/多孔矿物复合光催化材料 |
1.6 研究意义、目标及内容 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 研究目标与研究内容 |
1.7 本章小结 |
2 实验原料、试剂、设备及研究方法 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验试剂 |
2.3 实验设备 |
2.4 研究方法 |
2.4.1 多孔矿物的VOC吸附性能测定 |
2.4.2 紫外光和可见光下的甲醛降解性能测定 |
2.4.3 紫外光下的VOC降解性能测定 |
2.5 材料表征方法 |
2.5.1 化学组成分析 |
2.5.2 物相分析 |
2.5.3 比表面积和孔结构分析 |
2.5.4 热重-差热分析 |
2.5.5 微观形貌分析 |
2.5.6 表面化学分析 |
2.5.7 固体紫外可见分析 |
2.5.8 光致发光分析 |
2.5.9 自由基分析 |
2.6 本章小结 |
3 多孔矿物吸附剂的结构组成与VOC吸附性能 |
3.1 矿物吸附剂和吸附质 |
3.2 矿物吸附剂的表征 |
3.3 矿物吸附剂的吸附性能 |
3.4 吸附温度和相对湿度的影响 |
3.5 矿物吸附剂的再生性能 |
3.6 本章小结 |
4 纳米TiO_2/多孔矿物的制备及结构与光催化性能 |
4.1 纳米TiO_2/多孔矿物复合材料的制备 |
4.2 纳米TiO_2/硅藻土复合材料 |
4.2.1 煅烧温度和纳米TiO_2负载量对复合材料结构和甲醛净化性能的影响 |
4.2.2 复合材料的性能表征与降解甲醛的机理分析 |
4.3 纳米Ti02/沸石复合材料 |
4.3.1 煅烧温度和纳米TiO_2负载量对复合材料结构和甲醛净化性能的影响 |
4.3.2 复合材料的性能表征 |
4.4 纳米TiO_2/硅藻土复合材料降解甲醛过程的主要影响因素 |
4.4.1 初始相对湿度 |
4.4.2 光照强度 |
4.4.3 材料用量 |
4.4.4 复合材料重复使用性能 |
4.5 纳米TiO_2/硅藻土的VOC降解性能 |
4.5.1 复合材料吸附和降解VOC过程的主要影响因素 |
4.5.2 水含量的影响 |
4.5.3 氧气含量的影响 |
4.6 本章小结 |
5 纳米BiOCl/TiO_2/硅藻土复合材料的制备与结构和性能 |
5.1 纳米BiOCl/TiO_2/硅藻土复合材料的制备 |
5.2 终点pH |
5.3 煅烧温度 |
5.4 异质结TiO_2/BiOCl比例 |
5.5 纳米BiOCl/TiO_2/硅藻土复合材料的结构与性能表征分析 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 论文的主要结论 |
6.2 论文的主要创新点 |
6.3 论文有待深入研究的问题 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在学期间发表的学术论文 |
在学期间授权的发明专利 |
在学期间参加的科研项目 |
主要获奖 |
(8)闭式循环系统中TiO2/ACF复合光催化材料吸附—光催化降解气相甲醛的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 室内VOCs污染 |
1.1.1 室内VOCs污染问题 |
1.1.2 室内VOCs污染的治理技术及现状 |
1.2 吸附-光催化降解VOCs技术 |
1.2.1 吸附-光催化技术简介 |
1.2.2 光催化剂及吸附载体的选用 |
1.2.3 吸附-光催化法降解室内VOCs的机理 |
1.2.4 TiO_2/ACF复合光催化技术研究进展 |
1.3 TiO_2/ACF复合光催化材料的制备方法 |
1.3.1 溶胶-凝胶法(sol-gel法) |
1.3.2 化学气相沉积法(CVD法) |
1.3.3 液相沉积法(LPD) |
1.3.4 粉体烧结法 |
1.3.5 溅射法 |
1.4 吸附-光催化降解VOCs的影响因素 |
1.4.1 光源 |
1.4.2 光强 |
1.4.3 VOCs初始浓度 |
1.4.4 VOCs气体流速 |
1.4.5 温度 |
1.4.6 湿度 |
1.4.7 VOCs种类 |
1.4.8 停留时间 |
1.5 光催化反应动力学 |
1.6 论文的研究思路与研究内容 |
1.6.1 论文的提出与研究思路 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 大体积闭式循环系统 |
2.1.1 闭式循环系统的设计与搭建 |
2.1.2 闭式循环系统的设计依据 |
2.1.3 系统气密性检测 |
2.1.4 实验系统操作流程 |
2.2 TiO_2/ACF复合光催化材料的制备 |
2.2.1 材料与试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 TiO_2/ACF复合光催化材料的制备 |
2.3 TiO_2/ACF复合光催化材料的表征 |
2.3.1 X-射线衍射表征 |
2.3.2 BET比表面积分析 |
2.3.3 热重 |
2.4 TiO_2/ACF复合光催化材料对VOCs的吸附-光催化降解实验 |
2.4.1 TiO_2负载量对吸附-光催化气相甲醛降解的影响 |
2.4.2 两组分VOCs的吸附-光催化降解 |
2.4.3 环境因素对气相甲醛吸附-光催化降解的影响 |
第三章 TiO_2/ACF复合光催化材料的表征结果分析 |
3.1 X-射线衍射(XRD) |
3.2 TiO_2负载前后的BET分析 |
3.2.1 TiO_2、ACF及负载后TiO_2/ACF复合光催化材料的N2等温吸附脱附图谱分析 |
3.2.2 BET比表面积及孔结构参数 |
3.3.热重(TG) |
3.3.1 TiO_2与负载后TiO_2/ACF复合光催化材料的TG图谱分析 |
3.3.2 不同TiO_2负载量的TiO_2/ACF复合光催化材料的TG图谱 |
3.4 小结 |
第四章 TiO_2/ACF吸附-光催化降解VOCs的影响因素 |
4.1 甲醛吸附-光催化降解的基本过程 |
4.1.1 TiO_2负载量对气相甲醛吸附-光催化降解的影响 |
4.1.2 吸附段与光催化段降解效果比较 |
4.2 二甲苯干扰下甲醛吸附-光催化降解过程 |
4.3 VOCs初始浓度对气相甲醛吸附-光催化降解的影响 |
4.3.1 不同初始浓度下甲醛的吸附阶段与光催化阶段 |
4.3.2 不同初始浓度下的光催化反应动力学分析 |
4.4 温度对气相甲醛吸附-光催化降解的影响 |
4.4.1 不同反应温度下甲醛的吸附阶段与光催化阶段 |
4.4.2 不同反应温度下的光催化反应动力学分析 |
4.5 相对湿度对气相甲醛吸附-光催化降解的影响 |
4.5.1 不同相对湿度下甲醛的吸附阶段与光催化阶段 |
4.5.2 不同相对湿度下的光催化反应动力学分析 |
4.6 吸附-光催化降解反应对环境因素的影响 |
4.6.1 光催化实验前后的湿度变化 |
4.6.2 光催化实验前后的温度变化 |
4.7 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(9)TiO2/ACF复合光催化剂的制备及其降解甲醛的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 光催化净化技术研究 |
1.2.2 光催化剂负载技术研究 |
1.2.3 光催化影响因素研究 |
1.2.4 光催化空气净化器研究 |
1.3 课题研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 本章小结 |
2 TiO_2/ACF复合光催化剂的制备及表征 |
2.1 光催化技术及其应用现状 |
2.1.1 室内VOCs污染现状 |
2.1.2 光催化复合材料的性质 |
2.2 TiO_2/ACF复合光催化剂的制备 |
2.2.1 TiO_2、ACF材料选择 |
2.2.2 复合材料负载方法选择 |
2.2.3 TiO_2/ACF复合光催化剂制备 |
2.3 TiO_2/ACF复合光催化剂的表征 |
2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
2.3.2 扫描电镜分析(SEM) |
2.4 本章小结 |
3 光催化空气净化器降解甲醛的实验研究 |
3.1 实验目的 |
3.2 空气净化装置及仪器选择 |
3.2.1 空气净化装置 |
3.2.2 实验仪器选择 |
3.3 实验方案设计 |
3.3.1 气密性实验 |
3.3.2 材料评价实验 |
3.3.3 影响因素正交实验 |
3.3.4 空气净化器性能评价 |
3.4 实验步骤 |
3.4.1 气密性试验 |
3.4.2 材料评价实验 |
3.4.3 影响因素正交实验 |
3.4.4 空气净化器性能评价 |
3.5 复合光催化剂的表征 |
3.6 数据分析及评价方法 |
3.6.1 实验数据的取舍 |
3.6.2 衰减常数的计算 |
3.6.3 性能评价指标计算 |
3.7 本章小结 |
4 实验结果与分析 |
4.1 气密性实验 |
4.2 材料评价实验 |
4.2.1 活性炭纤维吸附性能实验 |
4.2.2 不同实验材料净化对比实验 |
4.2.3 TiO_2负载量对降解性能的影响实验 |
4.2.4 材料评价实验小结 |
4.3 影响因素正交实验 |
4.3.1 正交实验结果与分析 |
4.3.2 因素显着性和最佳催化条件分析 |
4.4 空气净化器性能评价 |
4.5 复合光催化剂的表征分析 |
4.5.1 X射线衍射结果及分析 |
4.5.2 SEM扫描图像及分析 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
B. 作者在攻读硕士学位期间申请的专利目录 |
C. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目情况 |
(10)TiO2/ACF吸附—光催化降解室内VOC的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 室内空气污染问题 |
1.1.2 室内VOC治理方法 |
1.2 吸附-光催化法概述及机理 |
1.2.1 吸附-光催化法简介 |
1.2.2 吸附剂与光催化剂的选取 |
1.2.3 室内VOC的吸附-光催化降解机制 |
1.3 TiO_2/ACF制备方法 |
1.3.1 粉体烧结法 |
1.3.2 溶胶-凝胶法 |
1.3.3 化学气相沉积法 |
1.3.4 液相沉积法 |
1.3.5 溅射法 |
1.3.6 电沉积法 |
1.3.7 离子交换法 |
1.3.8 胶粘法 |
1.4 VOC降解率的影响因素 |
1.4.1 光强 |
1.4.2 风速 |
1.4.3 初始浓度 |
1.4.4 温度 |
1.4.5 相对湿度 |
1.5 本论文研究意义及内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 闭式循环实验系统的搭建与气密性检测 |
2.1.1 闭式循环系统的搭建 |
2.1.2 系统气密性检测 |
2.2 制备TiO_2/ACF滤网 |
2.2.1 试剂与仪器 |
2.2.2 胶粘法制备TiO_2/ACF |
2.3 TiO_2/ACF的表征 |
2.3.1 X射线衍射 |
2.3.2 热重 |
2.3.3 BET比表面积测定 |
2.4 VOC的吸附-光催化降解 |
2.4.1 不同吸附基材对VOC的降解 |
2.4.2 不同环境条件下TiO_2/ACF对气相二甲苯的降解 |
第3章 TiO_2/ACF复合光催化材料的表征 |
3.1 XRD分析 |
3.1.1 ACF、TiO_2及TiO_2/ACF的 XRD图谱分析 |
3.1.2 不同负载方法下TiO_2/ACF的 XRD图谱分析 |
3.2 热重分析 |
3.2.1 ACF及 TiO_2/ACF的 TG图谱分析 |
3.2.2 不同质量配比TiO_2/ACF的 TG图谱分析 |
3.3 BET分析 |
3.3.1 ACF、TiO_2及TiO_2/ACF的 N_2吸附脱附等温线分析 |
3.3.2 ACF、TiO_2及TiO_2/ACF的 BET比表面积分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 吸附-光催化降解VOC的影响因素 |
4.1 吸附基材对甲醛和二甲苯降解效果的影响 |
4.1.1 不同吸附基材对甲醛降解效果的影响 |
4.1.2 不同吸附基材对二甲苯降解效果的影响 |
4.2 初始浓度对吸附-光催化降解二甲苯的影响 |
4.2.1 不同风速下初始浓度对二甲苯降解效果的影响 |
4.2.2 不同初始浓度下的光催化反应动力学分析 |
4.3 迎面风速对吸附-光催化降解二甲苯的影响 |
4.3.1 迎面风速对二甲苯吸附率的影响 |
4.3.2 迎面风速对光催化降解二甲苯的影响及反应动力学分析 |
4.4 相对湿度对吸附-光催化降解二甲苯的影响 |
4.4.1 相对湿度对二甲苯吸附率的影响 |
4.4.2 相对湿度对二甲苯光催化降解的影响及反应动力学分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
四、ACF负载纳米TiO_2净化室内甲醛的应用研究(论文参考文献)
- [1]二氧化钛基光催化降解甲醛的研究进展[J]. 刘人源,廖润华,周凡,王静,肖林锋. 中国陶瓷, 2021(10)
- [2]TiO2-GR/ACF复合材料的制备及其降解甲醛特性试验研究[D]. 彭嫚. 北京建筑大学, 2021(01)
- [3]负载TiO2多孔介质光催化净化室内甲醛试验研究[D]. 王嘉琦. 内蒙古科技大学, 2020
- [4]TiO2-ACF光催化净化室内空气中过敏原的研究[D]. 张峥. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [5]除甲醛窗帘织物的特性分析与性能研究[D]. 陈梦颖. 浙江理工大学, 2020(04)
- [6]纳米TiO2/ACF空气净化复合材料的制备方法及性能表征[J]. 刘琳,陈宇刚. 产业用纺织品, 2019(07)
- [7]多孔矿物及复合材料VOC吸附与光催化降解性能研究[D]. 张广心. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [8]闭式循环系统中TiO2/ACF复合光催化材料吸附—光催化降解气相甲醛的研究[D]. 李梦绮. 太原理工大学, 2017(02)
- [9]TiO2/ACF复合光催化剂的制备及其降解甲醛的研究[D]. 吴思奇. 重庆大学, 2017(06)
- [10]TiO2/ACF吸附—光催化降解室内VOC的研究[D]. 方选政. 太原理工大学, 2016(06)