纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能的研究

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1、西安工程大学硕士学位论文纳米二氧化钛光催化参数及净化甲醛性能的研究姓名：刘娜申请学位级别：硕士专业：纺织材料与纺织品设计指导教师：杨建忠20070310摘要作为一种新型环保光催化材料，纳米二氧化钛('ri02)以其所具有的众多优越性能而受到广泛关注，应用研究延伸至能源、环保、建材、医疗卫生等多个领域。本课题主要基于纳米Ti02在气相光催化领域的应用，针对室内环境中长期严重影响人体健康的有机污染物——甲醛，开展了一系列相关实验研究，内容涉及纳米Ti02光催化剂的制备、负载、光催化降解甲醛以及吸附一光催化净化甲醛的性能研究，本课题的开展对光催

2、化及吸附一光催化净化空气技术的应用具有一定的参考价值。受到本课题前期研究的启发，在本实验研究丌展初期纳米Ti02光催化剂制备环节，引入分散液粒子粒度分析、液膜状态、甲醛释放性及甲醛降解性等4项指标对分散液效果进行综合考核。实验结果表明．阴离子表面活性剂B配制而成的矿分散液具有Ti02粒径小且分布均匀，液膜光滑度、牢度、透明度高，甲醛释放性小及甲醛降解率高等优点，作为该项研究丌展的基础。降解净化甲醛的性能研究涉及两大部分：(1)单纯纳米"ri02负载状态下光催化降解甲醛性能研究。①单因素分析法就不同纳米Ti02负载量、不同光强对纳米面02光

3、催化性能产生的影响予以分析，结果表明，随Ti02负载量的增加，甲醛降解率略有提高；较低光照强度下，纳米Ti02对甲醛的降解率随时间延长而不断提高，当光强较高时，特别是在300／,tW／crn2，纳米Tj02分解分散液成分使其产生甲醛；②纳米Ti02负载量、光照强度和反应时间3因素作用下开展正交实验以探讨最佳工艺参数，结果表明，纳米Ti02分散液量为5mL、800,uW／cm2光照强度下作用48小时，啊02对甲醛的光催化降解率可达63．6％，其最佳净化效率为23．mg／g。(2)纳米n02和吸附材料共同负载状态下吸附一光催化净化甲醛性能研究

4、。①最佳光催化参数方案下，纳米Ti02／ACF复合材料配比方案的优化，结果表明，当ACF负载量为5．89／m2时，纳米"nOdACr复合材料对甲醛的净化率达97．5％：②单纯ACF负载和Ti02JACF共同负载两种状态下重复使用性能的研究，结果表明，后者5次20小时使用后仍能保持88．3％的甲醛净化率，同时从理论上分析了纳米'ri02与ACF在净化甲醛的过程中所产生的协同作用；③利用毛织物对气相物质优越的吸附性能，考察以其作为基材负载纳米Ti02对甲醛的吸附一光催化净化性能，结果表明，毛织物本身对甲醛的吸附率可达到75．4％～78．3％，

5、负载纳米Ti02后对甲醛的净化率达到96．4％。关键词：纳米二氧化钛光催化甲醛参数活性炭纤维吸附一光催化静电植绒毛织物StudyonParametersofNano——Ti02forPhotocatalysisandItsPurificationPerformanceofFormaldehydeABSTRACTAsoneofthenewenvironmentalprotectionmaterialswhichhavethepropertyofphotocatalysis，nanometertitaniumdioxide(Ti02)hasb

6、eenreceivingthewidespreadattentionbecauseofitsmultitudinousexcellentperformances，itsresearchesforapplicationextendtotheenergy,theenvironmentalprotection，thebuildingmaterials，themedicaltreatmentandsanitationetc．Thestudymainlybasedonitsapplicationingasphascphotocatalysis，ai

7、mingatformaldehyde——apollutantinindoorenvironmentwhichbadlyendangershumanhealth，aseriesofcorrelativeexperimentswerecarriedon，includingpreparationof"1302photocatalyst，loading,photocatalyticdegradationofformaldehydeandabsorptive-phtocatalyticpurificationofformaldehyde．There

8、sultshavereferencevalvetophotocatalysisandabsorption-photocatalysistechnologyinpurifyingair．Enli