摘 要摘 要近几年来，室内空气污染进入人们视线，成为人们关注的焦点。甲醛是一种典型的室内可挥发性有机物污染物，能引起白血病等人体疾病，近些年来甲醛的去除成为研究热点。本文的研究内容分为两个部分，一是用溶胶凝胶法制备TiO2-沸石光催化剂，二是研究该催化剂对甲醛气体的吸收、降解性能。通过酚试剂吸收甲醛气体，测得前后吸收液的吸光度的不同来定量表示TiO2-沸石催化剂光催化降解甲醛的效率。从甲醛的初始浓度，光照强度，催化剂用量，降解时间，焙烧温度五个方面研究TiO2-沸石对甲醛气体的降解性能。实验结果显示：成功制备了TiO2-沸石光催化剂，对甲醛的降解具有吸附和光催化的协同效果；焙烧温度为500℃、催化剂用量为2g、降解时间为2.0h时对甲醛的降解性能最佳。与自然光条件相比，在紫外灯的照射下对甲醛的降解速度更快。关键词： TiO2-沸石；光催化；吸附；甲醛 目 录
第一章 绪论.............................................1
1.1 引言..1
1.2 国内外研究进展 ..1
1.2.1 目前研究优缺点 2
1.2.2 研究趋势与展望 3
1.2.3 制备TiO2 的方法 ..3
1.3 甲醛的性质和危害 ..............................7
1.3.1 室内甲醛的来源 7
1.3.2 甲醛的去除方法 8
1.3.3 甲醛的检测方法 9
第二章 实验部分 ....12
2.1 实验仪器和药品 12
2.1.1 实验仪器 ..12
2.1.2 实验药品 12
2.1.3 实验装置 12
2.2 实验分析 13
2.2.1 TiO2沸石的制备和表征 13
2.2.2 甲醛标准曲线的绘制..14
2.2.3 TiO2沸石对甲醛的光催化性能 17
第三章 结果与讨论20
3.1 表征结果.......22
3.1.1 SEM 结果.......22
3.1.2 EDS 结果23<
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> 2.2 实验分析 13
2.2.1 TiO2沸石的制备和表征 13
2.2.2 甲醛标准曲线的绘制..14
2.2.3 TiO2沸石对甲醛的光催化性能 17
第三章 结果与讨论20
3.1 表征结果.......22
3.1.1 SEM 结果.......22
3.1.2 EDS 结果23
3.2 影响因素分析24
3.2.1 纯沸石的催化结果分析..24
3.2.2 催化剂用量的影响分析 .25
3.2.3 甲醛初始体积的影响分析 ..24
3.2.4 降解时间的影响分析 .25
3.2.5 催化剂焙烧温度的影响分析 26
3.2.6 光照的影响分析26
3.3 实验小结27
结论.29
致谢..30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1 引言
近几年来，由于人们生活水平的提高，越来越多的人买房并且花费大量的人力、物力装修新房。现代人大多在室内工作、生活，室内空气质量与人们的健康息息相关。室内频繁装修，装饰，使得室内空气污染污染物的数量达数百种，其中以甲醛、VOCs尤其是一些苯系物为主。历史上有过 “煤烟型”污染和“光化学烟雾型”污染，而现在甲醛正成为下一个主要污染类型。甲醛对人体皮肤的伤害很大，尤其是皮肤黏膜。现代家居装修过程中甲醛无处不在，从装修材料、各类油漆到家居木质摆设都摆脱不了甲醛。实验数据表明，TiO2是一种比较有优势的光催化剂。在此背景下，本实验拟用 TiO2负载沸石制备TiO2沸石光催化剂，然后对甲醛进行降解。
1.2 国内外研究进展
到目前为止，科学家对TiO2催化剂的研究已日趋成熟。这些研究又大抵分为三类：对负载TiO2基材的研究；在TiO2上负载某种材料制备复合光催化剂，并在此基础上对催化剂进行进一步加工；探究反应过程中的影响因素，比如反应温度、反应时间等。
1、探究反应过程中的影响因素。
沈文浩等人自制了纯TiO2光催化剂并对甲醛进行降解。研究了反应过程中的湿度，光照强度，气体流速，甲醛初始浓度等的影响。数据表明，环境的相对湿度在50%、气体流量1.20 L/min、初始的甲醛浓度越大时甲醛的降解效果较好，且甲醛的降解效率与光照强度成正相关[1]。齐文刚等用自制的光催化剂（二氧化钛，三氧化钨）负载玻纤，降解甲醛并对影响因素进行探究。数据表明，光催化降解甲醛的效率随反应温度、湿度的增加先增后减[2]。赵江平等在TiO2上负载Cu和Ce降解甲醛，得到的最佳条件为：CuCe的掺杂量3%，摩尔比1︰1，煅烧温度500℃[3]。胡军等人=将TiO2负载在活性碳纤维上，将制得的催化剂在不同温度下焙烧，得到成品后对甲醛进行降解[4]。实验结果显示，不同配比得到的TiO2光催化剂及焙烧温度对甲醛的降解是有影响的。当加入的冰醋酸的量、无水乙醇的量及去离子水的量达到最佳配比时，甲醛的去除率可达到78.89％。
2、复合光催化剂及对催化剂的修饰。
毛晨露等研究了活性炭纳米TiO2的催化效果[5]。段琼等人用载银的活性炭负载TiO2研究甲醛的降解性能[6]。李玮研究了新型CuMn/TiO2材料的催化活性[7]。Zhengyang Ni 等人用紫外光对Pt/TiO2进行改性，来提高Pt/TiO2催化降解纳米氨电极的性能[8]。Sang Hoon Kim等人在CO存在的条件下通过电弧等离子制备了Au/TiO2和Pt/TiO2[9]。陈铧耀等人在催化剂上负载Pt制成Pt/TiO2光催化剂。探究Pt的负载量及制备条件对甲醛降解效率的影响 [10]。
3、TiO2及其复合材料的催化降解实验。
Dong Wook Kwon等人在室温条件下用Pt/TiO2光催化剂降解甲醛气体[11]。张浩用自制的CuTiO2光催化剂来降解催化甲醛。实验数据的结果分析表明，负载Cu之后的催化剂的降解效率明显提高[12]。此外，TiO2也应用于其他方面。胡江明用TiO2降解催化醛酮类物质[13]。Yang Yang、Gang Yu等人用V2O5WO3/TiO2来催化降解六氯苯[14]。Ravi Tejasvi 等人在TiO2上涂抹PVC材料降解VOCs[15]。Sang Moon Lee等人用Ce/TiO2催化剂催化原NH3[16]。卫静使用TiO2掺杂La和Cu两种金属来降解转化CO2[17]。V.Martinac等人研究了TiO2对海水净化的作用[18]。Mohammad Shahid研究TiO2在净化水方面的作用[19]。Sami Rtimi等研究了TiO2薄膜表面的处理对细菌的作用[20]。林友红同时研究了催化剂对甲醛的吸附和催化协同作用
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