探索室内空气中甲醛清除材料的研制及评测

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1、天津大学硕士学位论文室内空气中甲醛清除材料的研制及评测姓名：徐海云申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王纪孝;陈兆文20081101中文摘要室内空气中甲醛浓度超标比较普遍，对居民的身体健康造成严重危害。因此研究其清除材料，治理室内空气污染具有重要意义。本论文主要从基体材料筛选、基体材料改性、常温催化剂评测、实际应用等方面进行了研究。测试了活性炭、层析硅胶、干燥硅胶、活性炭纤维、13X分子筛、吸附树脂六种基体材料对甲醛的吸附容量。其中干燥硅胶的体积吸附容量最高(O．455mg／mD，活性炭纤维的质量吸附容量最高(1．15nag／g)。选择了十余种

2、物质对9种基体材料进行了改性。其中，高锰酸钾的改性对活性炭、层析硅胶及13X分子筛清除甲醛的性能有显著改善。高锰酸钾改性的13X分子筛体积清除甲醛量达到2．88mg／rm。含氮聚合物改性的5种基体材料，由于堵塞了阴离子交换树脂、阳离子交换树脂、活性炭、层析硅胶等基体材料的微孔，导致甲醛的清除容量下降。吸附树脂具有比较大的孔径且孔隙发达，含氮聚合物的改性使其体积清除甲醛量大大提高，达到3．34mg／ml。研究了CXY一1型常温催化剂对清除甲醛及其催化剂再生、再生催化剂性能的研究。实验表明，CXY-1型常温催化剂对甲醛有非常好的清除性能，穿透时间为102

3、4h，动态清除容量达到19．8mg／ml。CXY—l型常温催化剂经水洗、热再生后其清除甲醛的性能恢复到原催化剂的97％。模拟净化实验表明，滤器结构对净化速度有明显影响。风阻比较小而外表面积大的蜂窝炭经高锰酸钾改性后，净化甲醛的速度快，最低浓度低，达到0．02mg／m3，用作家用空气净化器滤器有优良的性能。关键词：甲醛高锰酸钾含氮聚合物常温催化剂ABSTRACTFormaldehyde，apotentialcarcinogen,usuallyhasahigherconcentrationinindoor-airthanthatofhealthyleve

4、l．Therefore，itisimportanttodevelopaprocessforformaldehyderemovalfromindoor-air．ThethesisWaSfocusedontheselectionandmodificationofmatrixmaterials，evaluationofroomtemperaturecatalystsandtheiralmlicationsinformaldehyderemovel．Theadsorptioncapacityofsixmatrixmaterials(includingacti

5、vatedcarbon,chromatographysilica，silicageldesiccant，activatedcarbonfiber,13Xmolecularsieve，adsorptionresin)wasevaluated，andtheresultsdemonstratethatsilicageldesiccanthasthehighestvolumeadsorptioncapacityof0．455megmLandactivatedcarbonfiberhasthehighestmassadsorptioncapacityof1．1

6、5mg值．Morethantenreagentswerechosentomodifyninematrixes．TheformaldehyderemovelperformanceofK№04modifiedmaterialsshowsignificantimprovementforactivatedcarbon,silicagelforchromatographyand13Xmolecularsieve．111evolumeremovalcapacityof13XmolecularsievemodifiedwithK煳4was2．88me；mL．Nit

7、rogenouspolymerload崦onthematrixeleadtothemicroporeSblocking，andthusresultintheinremovalcapacitydecrease．nlevolumeremovalcapacityofadsorbentresinloadedwithnitrogenouspolymerincreasesmarkedly,reaching3．34me；mL．TheformaldehyderemovalperformanceandregenerationofCXY-1(aroomtemperatu

8、recatalyst)wasalsostudied．Theexperimentalremitsindicat