納米TiO-,2-光催化降解氣體甲醛的研究.pdf

1、本論文以氣相甲醛為目標(biāo)降解物，將自制的納米TiO<,2>樣品和摻Fe<'3+>，V<'5+>，Ce<'3+>，MO<'6+>的納米TiO<'2>樣品用于甲醛氣體的光催化降解作為研究的主要內(nèi)容。依據(jù)半導(dǎo)體光催化原理和氣固相光催化反應(yīng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并搭建了連續(xù)流動(dòng)光催化實(shí)驗(yàn)裝置。在此基礎(chǔ)上研究了甲醛在氣相條件下的光催化降解行為；系統(tǒng)研究了影響納米TiO<,2>光催化活性的主要因素；考察了不同金屬離子對(duì)TiO<,2>摻雜改性后的光催化降解活性的

2、影響；對(duì)摻雜改性納米TiO<,2>光降解甲醛的機(jī)理進(jìn)行了初步探討，獲得了以下認(rèn)識(shí)： 1．采用國標(biāo)(GB/T15516-1995)，建立了甲醛氣體的檢測(cè)分析方法，測(cè)量繪制了標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(y=23.809x+0.0952，R2=0.9991)，為光催化降解實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確測(cè)定氣體甲醛濃度提供了保證。 2．對(duì)P25 TiO<,2>和國產(chǎn)商品級(jí)納米TiO<,2>的光催化降解氣體甲醛的比較實(shí)驗(yàn)表明，兩者對(duì)甲醛的光催化降解效果均好，前者比后

3、者更佳。 3．制備了不同摻雜離子及摻雜濃度的TiO<,2>樣品，并對(duì)其分別進(jìn)行光催化降解甲醛實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，不同摻雜組分及摻雜濃度的TiO<,2>樣品，其光催化活性有較大的差異。摻0.5﹪(摩爾比)Fe<'3+>，V<'5+>，Ce<'3+>，Mo<'6+>的納米TiO<,2>樣品在紫外照射下，對(duì)甲醛的光催化降解都非常顯著，能將含甲醛氣體初始濃度為15mg/m<'3>的被降解氣體中的甲醛降解完全。 4．將甲醛氣體初始濃度

4、提高至20mg/m<'3>，摻Fe<'3+>的TiO<,2>樣品對(duì)甲醛的光催化降解率比純的TiO<,2>樣品以及其它金屬離子摻雜的樣品都要高，被降解后的甲醛濃度低于國家規(guī)定的室內(nèi)甲醛控制標(biāo)準(zhǔn)(0.08mg/m<'3>)。 5．摻雜離子濃度的高低對(duì)光催化降解甲醛的效率有重要影響。每種摻雜組份均存在一個(gè)最佳濃度值，在本研究中摻入的Fe<'3+>，V<'5+>，Ce<'3+>，Mo<'6+>的較佳濃度為0.5﹪(摩爾比)時(shí)光催化活性較