活性炭纖維負(fù)載TiO2光催化劑的制備、表征及降解甲醛研究.pdf

1、本研究結(jié)合理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法，確定最佳的制備TiO2光催化劑方法和分析活性炭負(fù)載TiO2光催化劑的負(fù)載效果和負(fù)載量。采用溶膠凝膠法和濾紙模板法制備TiO2-Ⅰ、TiO2-Ⅱ納米顆粒作為光催化劑，通過XRD和SEM表征手段，系統(tǒng)地分析和評(píng)價(jià)各參數(shù)對TiO2納米顆粒光催化性能的影響；采用活性炭纖維作載體，分別將TiO2-Ⅰ、TiO2-Ⅱ納米顆粒負(fù)載在活性炭纖維表面，利用XRD和SEM表征手段觀察TiO2/ACF復(fù)合光催化劑表面形貌和晶型

2、結(jié)構(gòu)，并通過改變參數(shù)，確定TiO2/AC F制備的最佳條件。
　　同時(shí)，本文研究了用于可見光下催化室內(nèi)甲醛氣體的Fe-TiO2/ACF催化劑的制備方法，考察了光催化劑制備中鐵離子的摻雜量，TiO2負(fù)載量，焙燒溫度，活性炭負(fù)載體顆粒粒徑等關(guān)鍵因素對催化劑催化活性的影響并對光催化動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了初步的研究。
　?。?）本文采用濾紙模板法制備TiO2-Ⅱ納米顆粒，通過改變鈦酸四丁酯的用量，確定最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件和最優(yōu)的產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)去

3、離子水為7.2mL時(shí)，本實(shí)驗(yàn)的鈦酸四丁酯的最佳試劑量為8.5mL，即最佳試劑體積比C2H5OH：acac：H2O：Ti(OC4H9)4=35.0:3.1:7.2:8.5。
　?。?）在確定最佳試劑用量基礎(chǔ)上，分析溶膠凝膠法和濾紙模板法制備的TiO2納米顆粒的最佳方法。實(shí)驗(yàn)證明，在同一條件下，TiO2-Ⅰ納米顆粒比TiO2-Ⅱ-3納米顆粒粒徑較小，顆粒間分布較均勻。因此，最佳的制備TiO2納米顆粒為溶膠凝膠法。
　?。?）本實(shí)

4、驗(yàn)通過改變催化劑添加量和借助XRD和SEM表征手段來觀察TiO2負(fù)載活性炭纖維效果。實(shí)驗(yàn)表明，最佳的催化劑添加量為52.0g/L，對應(yīng)的最佳負(fù)載量為35.9％時(shí)，TiO2負(fù)載活性炭纖維的負(fù)載效果最好，負(fù)載量最多。
　?。?）在確定最佳的催化劑添加量基礎(chǔ)上，通過過量浸漬法，將TiO2擔(dān)載在ACF表面，實(shí)驗(yàn)表明，說明溶膠凝膠法制備的TiO2-Ⅰ能夠較均勻的負(fù)載在活性炭纖維表面，即TiO2-Ⅰ/ACF負(fù)載效果較好。
　?。?）當(dāng)F

5、e-TiO2/ACF催化劑鐵離子的摻雜量為0.03%(質(zhì)量濃度)，TiO2負(fù)載活性炭負(fù)荷比為0.7，焙燒溫度為400－500℃，活性炭負(fù)載體顆粒粒徑為12—20目時(shí)光催化劑的催化活性最好。通過模擬空調(diào)系統(tǒng)分析了不同條件下復(fù)合凈化網(wǎng)的凈化效率，同時(shí)對3種凈化裝置(復(fù)合光催化凈化網(wǎng)、TiO2光催化凈化網(wǎng)、活性炭吸附網(wǎng))在空調(diào)系統(tǒng)中凈化甲醛的凈化性能進(jìn)行了對比分析。復(fù)合光催化凈化網(wǎng)在高風(fēng)速且污染物體積濃度較低時(shí)的凈化效率高于其它兩種凈化網(wǎng)的凈