光催化技术净化甲醛的效果研究
二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究
二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究二氧化钛光催化技术是一种利用光催化剂二氧化钛在光的辐射下促使甲醛分解降解为无害物质的技术。
室内甲醛是一种常见的室内挥发性有机物，严重超标会对人体健康产生危害，因此寻找一种高效的治理方法对室内甲醛进行研究具有非常重要的意义。
本文将对二氧化钛光催化技术在治理室内甲醛方面的研究进行综述。
首先，文章将简要介绍二氧化钛光催化技术的原理。
二氧化钛是一种具有较强的光催化性能的材料，它能够吸收紫外光并产生电子-空穴对，通过光催化反应将有害的甲醛等有机物氧化分解为二氧化碳和水。
文章将详细介绍光催化剂的制备方法和光催化反应的机理，为后续的研究提供理论基础。
接着，文章将综述二氧化钛光催化技术在室内甲醛治理中的应用研究。
研究表明，二氧化钛光催化技术能够有效降解室内甲醛，并且具有反应速度快、处理效果好、对环境无污染等优点。
文章将对已有的研究进行梳理和总结，包括二氧化钛的制备方法、光催化条件的优化、甲醛降解率的测定等，为后续研究提供参考。
然后，文章将分析存在的问题和挑战。
虽然二氧化钛光催化技术在治理室内甲醛方面取得了一定的成果，但仍然面临一些问题和挑战。
例如，光催化反应的过程中会产生一些副产物，有些副产物可能对人体健康产生负面影响；光催化剂的稳定性和光利用率也是需要进一步研究和改进的方向。
最后，文章将展望二氧化钛光催化技术在室内甲醛治理方面的发展前景。
尽管目前存在一些问题和挑战，但通过不断的研究和改进，二氧化钛光催化技术有望成为一种有效、环保的室内甲醛治理方法。
文章将提出一些改进的思路和建议，为未来的研究提供参考。
总之，二氧化钛光催化技术在室内甲醛治理中具有重要的应用价值。
本文通过综述已有的研究，分析存在的问题和挑战，并展望了该技术的未来发展前景，为进一步的研究提供了一定的参考和指导。
这一研究对促进室内环境的改善、保护人体健康具有重要的意义。
二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究
二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究近几年,室内装修的兴起和普及引起了一系列的室内空气污染问题,甲醛作为室内空气中主要的污染物质,越来越受到人们的关注。
在众多甲醛净化方法中,纳米二氧化钛光催化技术因其自身具有稳定性强、可重复使用等优点,在处理空气污染方面有着环保、节能的优势。
本研究对自制改性纳米二氧化钛粉末和Ag/AgCl/TiO<sub>2</sub>粉末进行XRD、SEM、TEM表征。
采用自制的反应舱,在反应舱中,用装修板材释放甲醛来模拟新装修的室内环境,分别对改性的纳米二氧化钛粉末和Ag/AgCl/TiO<sub>2</sub>粉末进行试验,探究浓度、温度、湿度、光源和二氧化钛的量对甲醛降解的影响。
在研究的基础上,制作成了具有美观和空气净化双重功效的净化板,并探究了粘结剂对甲醛降解的影响、净化板中催化剂的用量模型和催化板的面积模型。
结果如下:（1）自制纳米TiO<sub>2</sub>粉末,XRD数据显示,自制的改性纳米TiO<sub>2</sub>在300℃、350℃、400℃温度煅烧下晶粒尺寸分别为8.7 nm、10.5 nm和15.5 nm;TEM表征结果显示,自制改性纳米二氧化钛粉末的分散性好,没有出现团聚的现象。
用甲醛模拟污染物,通过研究发现,甲醛的初始浓度越高,其降解速率越快,光催化降解效率随着甲醛浓度的降低而降低;在研究温度和湿度对甲醛降解的影响时发现,25℃是甲醛降解的最佳温度,50%是甲醛降解的最佳湿度;在研究光源对光催化的影响时发现,采用两个紫外灯时甲醛的降解效率达81%以上;在研究二氧化钛的用量时发现,在二氧化钛的用量为40 g时甲醛的降解效率达84%以上。
（2）自制Ag/AgCl/TiO<sub>2</sub>粉末用甲醛模拟污染物,XRD数据显示,自制的改性纳米二氧化钛粉体是一种金红石与锐钛矿的混合晶体类型,由谢乐公式计算出的平均粒径是18.3nm;TEM表征结果显示,自制改性纳米二氧化钛粉末出现团聚,没有完全分散开。
大气中甲醛光催化降解微观机理研究
大气中甲醛光催化降解微观机理研究甲醛是一种常见的有机污染物，对人体健康和环境造成严重危害。
近年来，光催化技术被广泛应用于甲醛的降解。
本文将介绍大气中甲醛光催化降解的微观机理研究。
光催化降解是利用光催化剂吸收光能，产生电子和空穴，从而引发一系列化学反应，将有机污染物降解为无害物质的过程。
大气中甲醛光催化降解的微观机理研究主要包括以下几个方面：1. 光催化剂的选择光催化剂是光催化降解的核心。
常用的光催化剂包括TiO2、ZnO、WO3等。
这些光催化剂具有良好的光催化活性和稳定性，能够有效地降解甲醛。
其中，TiO2是最常用的光催化剂之一，其光催化活性与晶体结构、晶面结构、晶粒大小等因素密切相关。
2. 光催化反应机理光催化降解甲醛的反应机理非常复杂，涉及到多种反应过程。
一般认为，光催化剂吸收光能后，产生电子和空穴。
电子和空穴在光催化剂表面上发生复合反应，产生氧化还原活性物种，如羟基自由基（•OH）、超氧自由基（O2•-）等。
这些活性物种能够与甲醛分子发生氧化反应，将其降解为CO2和H2O等无害物质。
3. 光催化剂的表面特性光催化剂的表面特性对光催化降解甲醛的效率和选择性有重要影响。
研究表明，光催化剂的晶面结构、晶粒大小、表面缺陷等因素都会影响其光催化活性。
例如，TiO2的（001）晶面结构具有更高的光催化活性，而表面缺陷能够提高光催化剂的选择性。
4. 外部条件的影响外部条件如温度、湿度、气体流速等也会影响光催化降解甲醛的效率和选择性。
研究表明，适当的温度和湿度能够提高光催化剂的活性，而过高的气体流速会降低光催化剂的降解效率。
总之，大气中甲醛光催化降解的微观机理研究是一个复杂而重要的课题。
通过对光催化剂的选择、光催化反应机理、光催化剂的表面特性以及外部条件的影响等方面的研究，可以更好地理解光催化降解甲醛的机理，为其在实际应用中的推广和应用提供科学依据。
光催化反应实验研究光催化反应的效果
光催化反应实验研究光催化反应的效果光催化反应是一种利用光照条件下催化剂的作用，促进化学反应进行的过程。
在过去的几十年里，光催化反应已经成为研究的热点领域之一。
本文将讨论光催化反应实验研究光催化反应的效果，以及其在环境保护和能源领域的应用。
实验准备为了研究光催化反应的效果，我们首先要进行实验前的准备工作。
在实验室中进行光催化反应实验，需要准备催化剂、反应物和光源。
催化剂的选择是关键的一步。
通常来说，催化剂应具有良好的光吸收性能以及高的光催化活性。
常用的催化剂包括二氧化钛（TiO2）、二氧化锌（ZnO）等。
在实验中，我们选择了二氧化钛作为催化剂。
反应物的选择也很重要。
根据需求不同，反应物可以是有机物、无机物或气体等。
在本次实验中，我们选择了甲醛作为反应物，以观察光催化反应对甲醛分解的效果。
光源是实验中的另一个关键因素。
光催化反应需要有足够的光照强度来激发催化剂的光催化活性，从而促进反应进行。
我们使用了紫外灯作为光源，提供足够的紫外线辐射。
实验步骤经过实验准备后，我们进行了以下步骤来研究光催化反应的效果：1. 实验装置搭建：将紫外灯固定在实验室台架上，调整合适的光照位置和角度。
将经过清洗和干燥的反应器与催化剂放置在光源下，并连接好反应器与收集装置。
2. 反应条件设定：根据实验要求，设定反应温度、光照时间和甲醛浓度等反应条件。
保持其它条件不变，以保证实验的可比性。
3. 开始光催化反应：先点亮紫外灯，开始记录光源下的光照强度。
随后注入适量的甲醛溶液到反应器中，并开始计时。
实时记录反应器内的温度变化。
4. 数据记录与分析：在不同的光照时间下，定期取样，并经过特定的分析方法，如高效液相色谱等，来确定甲醛的降解效果。
同时，通过比较不同的反应条件，可以得出光催化反应的最佳条件。
实验结果与讨论通过实验，我们得到了一系列的实验数据。
根据实验结果，我们可以发现光催化反应对甲醛的分解具有良好的效果。
光催化剂在紫外光照射下，能够有效地降解甲醛，并将其转化为无害的物质。
大气中甲醛光催化降解微观机理研究
大气中甲醛光催化降解微观机理研究引言大气中存在着众多的有机污染物，其中甲醛是一种重要的挥发性有机物，它对人体健康和环境造成了严重的威胁。
因此，研究甲醛的光催化降解机理具有重要的意义。
本文旨在全面、详细、完整且深入地探讨大气中甲醛光催化降解的微观机理。
光催化降解原理光催化降解是一种通过光照射作用下，光催化剂吸收光能并在其表面产生活性物种，从而降解有机污染物的技术。
研究表明，光催化降解甲醛主要通过以下几个步骤：1.光吸收：光催化剂吸收可见光或紫外光能量，激发电子到较高能级的轨道上。
2.电子-空穴对形成：光激发后的电子被传递到光催化剂表面，并在表面形成电子-空穴对。
3.活性物种生成：电子-空穴对在光催化剂表面上参与反应，产生活性氧物种（如•OH、O2•-），这些活性物种具有强氧化性。
4.活性物种反应：活性氧物种与甲醛分子发生氧化反应，将其降解为无害的物质（如CO2和H2O）。
光催化剂的选择选择合适的光催化剂对于甲醛的光催化降解至关重要。
常用的光催化剂包括二氧化钛（TiO2）、氧化锌（ZnO）和半导体量子点等。
这些光催化剂具有较高的光吸收率和光催化性能，能够有效地将可见光和紫外光转化为活性物种。
光催化降解机理光催化降解甲醛的微观机理主要包括以下几个方面：1. 光生电子-空穴对的产生当光照射到光催化剂表面时，光催化剂吸收光能，导致电子从价带跃迁到导带，形成光生电子-空穴对。
这一步骤是光催化降解的起始点。
2. 活性氧物种的生成光生电子与空穴在光催化剂表面发生复合反应，生成活性氧物种。
其中，光生电子参与电子转移反应，形成活性氧物种，而空穴则参与电荷转移反应。
3. 活性氧物种与甲醛的反应活性氧物种具有很强的氧化性，它们与甲醛分子发生氧化反应，将甲醛降解为无害物质。
其中，•OH是最常见的活性氧物种之一，它与甲醛发生氢原子转移反应，形成甲醛羟基自由基，最终生成CO2和H2O。
实验方法与结果为了研究大气中甲醛的光催化降解机理，研究人员设计了一系列实验并进行了详细的实验分析。
光催化降解小分子有机污染物甲醛的研究
3
产生的电子和空穴分别具有还原和氧化能力，能 够与甲醛分子发生反应，将其降解为无害物质。
催化剂种类与性质
常见的光催化材料包括金属氧化 物（如TiO2、ZnO）、硫化物 （如CdS）、氮化物（如Ta3N5）
等。
这些材料具有不同的能带结构和 光学性质，对光的吸收范围和反
应活性也不同。
催化剂的性质如比表面积、晶体 结构、表面缺陷等也会影响其光
解效率提供了理论依据。
应用前景
分析光催化降解甲醛在实际应用中的潜在价值和发展前景，指 出该技术在环境保护和室内空气净化等领域的应用潜力。
影响因素探究
光照条件
光照强度和光谱分布对光催化降解甲醛的效率具有重要影响，优 化光照条件可以提高降解效果。
催化剂种类与负载
不同催化剂对甲醛降解的活性不同，研究不同催化剂的特性及其负 载方式对降解效率的影响有助于筛选高效催化剂。
工业废气处理
在工业生产过程中产生的含甲醛废气，可通 过光催化技术进行净化处理。
公共场所
医院、学校、办公室等公共场所的空气净化， 降低甲醛暴露对人群健康的影响。
Hale Waihona Puke 技术挑战与解决方案催化剂活性与稳定性
提高催化剂的活性及稳定性是 光催化降解甲醛面临的重要挑
战。
反应机制与动力学
深入研究反应机制和动力学过 程，有助于优化光催化降解甲 醛的效率。
反应温度与湿度
反应温度和湿度对光催化降解甲醛的过程有一定影响，探究这些因 素的作用有助于进一步优化反应条件。
光催化降解甲醛的应
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用前景与展望
应用领域与潜力
室内空气净化
光催化技术可用于净化室内空气中的甲醛， 提高居住环境质量。
光催化空气净化技术研究
光催化空气净化技术研究随着经济的发展和人口的增长，空气污染越来越成为人们关注的话题。
尤其是在大都市中，汽车尾气、工厂废气等排放物质让空气质量急剧下降，臭氧、二氧化硫等污染物对人体健康产生了巨大的威胁。
为了改善空气质量，科学家们开展了许多研究，其中一项受到广泛关注的技术便是光催化空气净化技术。
光催化空气净化技术是利用光催化材料对空气中有害污染物进行催化氧化分解，使其转化为无害物质或者降解成低毒性的化合物。
这一技术可以有效地降低空气中甲醛、苯等有机污染物的浓度，减轻空气污染给人体健康带来的威胁。
光催化空气净化技术的原理是利用光催化材料吸收紫外线或者可见光，在光照下发生氧化还原反应，从而分解空气中的有害污染物。
常用的光催化材料有二氧化钛、氧化铟、氧化锌等，其中二氧化钛是研究最为广泛的一种，具有良好的光催化活性和化学稳定性。
光催化空气净化技术的特点是操作简单、成本较低、对环境友好。
与传统的空气净化技术相比，光催化空气净化技术无需添加化学试剂，净化过程无二次污染的顾虑，对环境没有负面影响。
此外，光催化空气净化技术可以实现24小时不间断净化，适用于室内空气净化和室外空气净化。
不过，需要注意的是，光催化空气净化技术在应用中仍存在着一些问题。
首先是光催化材料的选择和制备问题。
目前，二氧化钛等光催化材料的制备还存在成本较高、普及率不高等问题。
其次是光催化材料的光催化能力问题。
光催化材料一般需要较高的紫外线或者可见光照射才能发生光催化作用，受到光催化活性和材料本身吸收光的能力限制，光催化效率较低。
最后是光催化反应机理不够清晰，有待深入研究和探索。
总的来说，光催化空气净化技术是一项具有广阔应用前景的环保技术。
在未来的研究中，需要进一步探索更多的光催化材料、提高光催化活性、深入理解光催化反应机理等，以实现光催化空气净化技术的更高效和更广泛的应用。
g-C3N4基光催化复合材料制备及甲醛净化性能
g-C3N4基光催化复合材料制备及甲醛净化性能g-C3N4基光催化复合材料制备及甲醛净化性能摘要：甲醛是一种常见的室内有机污染物，对人体健康会造成一定的危害。
因此，发展高效、低成本的甲醛净化材料具有重要的实际意义。
本文通过对g-C3N4基光催化复合材料的制备及其甲醛净化性能的研究，探讨了该复合材料的制备条件及其在甲醛净化方面的应用前景。
1. 引言室内空气质量直接关系到人们的身体健康，而甲醛是室内环境中常见的有机污染物之一。
研究表明，长期接触高浓度的甲醛会对人的呼吸系统、神经系统和免疫系统等产生不良影响。
因此，开发高效的甲醛净化材料对于室内空气净化至关重要。
2. g-C3N4基光催化复合材料的制备g-C3N4是一种光催化材料，具有良好的光催化性能和化学稳定性，因此被广泛应用于环境污染物的治理。
制备g-C3N4基光催化复合材料的方法有多种，其中包括溶液法、水热法和溶胶凝胶法等。
本文采用水热法制备了g-C3N4基光催化复合材料。
具体制备步骤如下：将尿素与硝酸铜溶液混合，在热水浴中加热搅拌，得到蓝色沉淀。
之后，将蓝色沉淀经过洗涤和干燥处理，得到g-C3N4基光催化复合材料。
3. g-C3N4基光催化复合材料的甲醛净化性能通过甲醛吸附实验和光催化实验，研究了g-C3N4基光催化复合材料的甲醛净化性能。
实验结果表明，g-C3N4基光催化复合材料对甲醛有很好的吸附性能，可显著降低甲醛浓度。
同时，当材料暴露在紫外光照射下时，其光催化性能能够进一步提高，对甲醛的降解效果更显著。
这是因为g-C3N4基光催化复合材料具有良好的光吸收性能和光生电子-空穴对的分离能力，可有效提高催化反应的速率。
4. 影响g-C3N4基光催化复合材料甲醛净化性能的因素研究了影响g-C3N4基光催化复合材料甲醛净化性能的因素，主要包括催化剂的负载量、催化反应温度和空气湿度等。
结果表明，适当增加催化剂的负载量和提高催化反应温度有助于提高甲醛的降解率。
最新 TiO2结合纳米光催化治理甲醛的研究-精品
TiO2结合纳米光催化治理甲醛的研究【摘要】笔者首先介绍了目前室内空气污染的现状，后重点分析了甲醛污染物的来源及对人体的危害。
分析了目前主流的各种处理技术：吸附过滤净化技术、新型等离子体技术、臭氧技术及光催化技术并系统的分析了其各自优缺点。
光催化技术是经济可行，效率高、副危害系数小的处理技术。
TiO2结合纳米光催化技术在处理甲醛方面具有不可忽视的良好效果，是具有良好发展前景的处理技术。
【关键词】TiO2 甲醛纳米光催化1室内空气状况随着社会经济的发展以及人们生活水平的提高，环境保护越来越受到人们的关注。
虽然大气污染物主要存在于室外，但是由于人们长期生活在室内空间。
因此人们主要受到源于室内的空气污染。
目前城市空气中的年平均浓度大约是0.005mg/m3-0.012mg/m3之间，通常不超过0.03mg/m3。
目前室内甲醛的来源一是来自于燃料的不完全燃烧，二是来自装饰材料及家用化学品、建筑材料的释放。
其中室内装饰材料及家具的污染是目前造成室内空气污染的主要来源。
油漆、胶合板、泡沫填料、内墙涂料、塑料贴面等装修材料中含挥发性有机化合物高达350多种。
由于甲醛与其它树脂具有较强的粘合性特性，同时还具有加强板材的强度及防虫、防腐的功能。
因此目前装修用人造板大多使用以甲醛为主要成分的脲醛树脂作为胶粘剂。
板材中残留以及未参与反应的甲醛会逐渐向外界环境释放是形成室内空气中甲醛污染的主要渠道与来源。
日常生活用品如：消毒剂、液化石油气、清洗剂等也是室内甲醛污染的途径。
另外室内有机物污染对人体健康的影响主要为以下3种：气味等感觉效应；粘膜刺激及基因毒性；致癌性。
2室内空气污染净化技术为了改善室内空气质量，创造健舒适健康的室内生活环境。
目前已发展了多种空气净化技术用来去除室内空气中的颗粒物、微生物和气体污染物。
下面就其中主要技术简单介绍一下。
（1）吸附过滤净化技术：属于物理处理方法。
针对室内pmx物质主要采用静电除尘、机械过滤以及离子除尘等技术进行处理。
可见光光催化陶瓷板对室内空气中甲醛的去除研究
可见光光催化陶瓷板对室内空气中甲醛的去除研究*武士川1,2(1蒙娜丽莎集团股份有限公司广东佛山528211)(2广东省大尺寸陶瓷薄板企业重点实验室广东佛山528211)摘要笔者以纳米二氧化钛(T i O2)为光催化剂,制备纳米二氧化钛光催化涂层液,并采用喷涂的方式制备可见光光催化陶瓷板,探究其对室内空气中甲醛的去除效果㊂采用粉末X射线衍射仪(X R D)和场发射扫描电镜(S E M)对纳米二氧化钛及可见光光催化陶瓷板结构性质进行表征㊂探讨了涂层中二氧化钛含量㊁光照强度㊁光催化时间等对陶瓷板催化去除室内空气中甲醛的影响㊂实验结果表明,纳米二氧化钛均匀分布在涂层中,同时纳米二氧化钛涂层具有良好的耐洗刷性能,适当次数的洗刷有利于提高光催化性能;另外,涂层中二氧化钛含量㊁光照强度㊁光催化时间对室内空气中甲醛的光催化效率起到正向作用㊂由以上结果可知,本研究制备的可见光光催化陶瓷板涂层具有良好的耐久性并且具有优异的可见光光催化性能㊂关键词建筑陶瓷二氧化钛光催化涂层甲醛中图分类号:T Q174.76文献标识码:A 文章编号:1001-9642(2023)10-0073-06R e m o v a l o f F o r m a l d e h y d eF r o mI n d o o rA i r b y V i s i b l eL i g h t P h o t o c a t a l y t i cC e r a m i cP l a t eW uS h i c h u a n1,2(1M o n a l i s aG r o u p C o.L t d,G u a n g d o n g,F o s h a n,528211,C h i n a)(2P o s t d o c t o r a l R e s e a r c hC e n t e r,M o n a l i s a G r o u p C o.L t d,G u a n g d o n g,F o s h a n,528211,C h i n a)A b s t r a c t:I n t h i s p a p e r,n a n o t i t a n i u md i o x i d e(T i O2)w a s u s e d a s p h o t o c a t a l y s t t o p r e p a r e n a n o t i t a n i u md i o x i d e p h o t o c a t-a l y t i c c o a t i n g s o l u t i o n,a n dv i s i b l e l i g h t p h o t o c a t a l y t i cc e r a m i c p l a t e w a s p r e p a r e db y s p r a y i n g,t oe x p l o r et h er e m o v a l e f f e c t o f f o r m a l d e h y d e i n i n d o o r a i r.T h e s t r u c t u r e a n d p r o p e r t i e s o f n a n o-s i z e d t i o2a n d v i s i b l e l i g h t p h o t o c a t a l y t i c c e r a m i c p l a t e sw e r e c h a r a c t e r i z e db yp o w d e rX-r a y d i f f r a c t i o n(X R D)a n df i e l de m i s s i o ns c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p y(S E M). T h e e f f e c t s o f t i t a n i u md i o x i d e c o n t e n t,l i g h t i n t e n s i t y a n d p h o t o c a t a l y t i c t i m e o n t h e r e m o v a l o f f o r m a l d e h y d e f r o mi n d o o r a i r b y c e r a m i c p l a t ew e r e i n v e s t i g a t e d.T h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o wt h a t t h e n a n o-T i O2c o a t i n g i s e v e n l y d i s t r i b u t e d i n t h e c o a t i n g,a n d t h e n a n o-T i O2c o a t i n g h a s g o o dw a s h i n g r e s i s t a n c e,a n d t h e a p p r o p r i a t e n u m b e r o fw a s h i n g i s b e n e f i c i a l t o i m p r o v e t h e p h o t o c a t a l y t i c p e r f o r m a n c e.I na d d i t i o n,t h e c o n t e n t o f t i t a n i u m d i o x i d e i nt h e c o a t i n g,l i g h t i n t e n s i t y a n d p h o t o c a t a l y t i c t i m eh a v e a p o s i t i v e e f f e c t o n t h e p h o t o c a t a l y t i c e f f i c i e n c y o f f o r m a l d e h y d e i n i n d o o r a i r.A c c o r d i n g t o t h e a-b o v e r e s u l t s,t h ev i s i b l e l i g h t p h o t o c a t a l y t i c c e r a m i c p l a t e c o a t i n gp r e p a r e d i n t h i s s t u d y h a s g o o dd u r a b i l i t y a n de x c e l l e n t v i s i b l e l i g h t p h o t o c a t a l y t i c p e r f o r m a n c e.K e y w o r d s:A r c h i t e c t u r a l c e r a m i c s;T i t a n i u md i o x i d e;P h o t o c a t a l y t i c c o a t i n g;F o r m a l d e h y d e随着人们生活水平的提高,室内装修越来越普遍,装修用材越来越复杂,室内空气污染与治理成为人类居住环境新的热点话题㊂室内装修主要空气污染物包括甲醛㊁苯系物㊁氨气㊁T V O C㊁放射性和异味等,其中,甲醛被认为是室内空气污染物中最常见㊁危害最大的物质,主要来源于室内装修所用的人造木质板材㊁涂料㊁皮具㊁布料㊁胶水以及油漆等㊂室内人造板中甲醛的释放期一般为3~15年㊂甲醛(化学式H C HO)是一种无色㊁有强烈刺激性气味的气体,人体可感受的浓度值为0.06~1.2m g/m3,当室内甲醛浓度大于0.08 m g/m3时,易引起头晕㊁胸闷㊁呼吸不畅;中国在2020年新颁布国标G B50325民用建筑工程室内环境污染控制标准中明确规定,一类民用建筑室内甲醛的浓度必须低于0.07m g/m3㊂因此提高室内空气质量必须得到广泛的重视㊂目前,室内甲醛污染的处理方法包括植物吸收法㊁化学吸收法㊁吸附法㊁光催化氧化法㊁臭氧氧化法等[1~5],其中,光催化氧化法被认为是经济㊁高效㊁持久㊁安全㊁绿色的室内空气净化方式之一㊂室㊃37㊃(陶瓷研究)2023年10月陶瓷C e r a m i c s*作者简介:武士川(1990-),硕士研究生,工程师;主要研究方向为环保新材料㊁纳米新材料和有机无机复合材料的开发及其在新型功能陶瓷㊁室内空气净化领域的应用㊂内光催化氧化的核心是可见光催化剂㊂纳米二氧化钛(T i O2)由于具有较高的化学稳定性㊁热稳定性和产物无二次污染等众多优点,被认为是室内环境治理领域最具开发前途的环保型光催化材料㊂二氧化钛的晶型结构晶型的结构影响着光催化性能,一般分为有锐钛矿型㊁金红石型和板钛矿型,其中,锐钛矿型纳米T i O2的光催化性能最高㊂目前已经有大量研究证明锐钛矿型纳米T i O2在室内空气治理领域具有良好的效果[6~10]㊂陶瓷板材因其极佳的装饰效果以及超耐用㊁易清洁㊁易打理等优点被广泛应用在室内地面及墙面的装修中㊂陶瓷板材自身不具有光催化活性,需要引入光催化剂或者经过后处理方式实现㊂陶瓷板材通常需要经过超1200ħ的高温烧制,在这样的温度下,光催化会分解或者发生相变,再加上釉层玻璃相的侵蚀,光催化剂极易失活,因此将光催化剂直接加入釉层烧制的思路目前几乎无法实现㊂后处理方式主要是在陶瓷板材表面制备光催化涂层,杨等将光催化剂引入蜡层,采用打蜡和高压喷射的方式将光催化剂固定在蜡层内部和蜡层表面,制备得到了具有光催化功能的大理石瓷砖㊂但是该方法的使用需要前提条件,其一是陶瓷板材需要打蜡,其二是蜡层需要一定的厚度㊂而目前陶瓷板材品类众多,干粒面㊁仿古面㊁自然面等陶瓷砖表面无需打蜡,柔光面的瓷砖蜡水用量少,表面无法形成连续的蜡层㊂因此,采用喷涂方式制备光催化涂层具有广谱性和实际意义㊂本研究旨在利用纳米二氧化钛优异的光催化效果,研发适用于陶瓷板材的纳米二氧化钛涂层液,采用喷涂方式在陶瓷板材上制备光催化的涂层,探究涂层的耐久性㊁稳定性及其对室内空气中甲醛的催化去除效果㊂实验结果可为制备具有可见光催化性能的陶瓷板材应用于室内空气污染治理方面提供参考以及理论依据㊂1材料与方法1.1实验药品及试剂本实验所用的纳米二氧化钛(20n m,99%)购买于上海巷田纳米材料有限公司,改性丙烯酸乳液购买于广州瑞麟新材料有限公司,瓷砖为蒙娜丽莎集团股份有限公司产品,实验所用其他药品及试剂均为分析纯,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(K H560,97%),甲基纤维素(M C,15m P a㊃s)㊁无水乙醇(C H3C H2O H,99%)㊁甲醛溶液(H C HO,40%)及聚乙二醇(P E G-1000,99%)购置于上海阿拉丁生化科技股份有限公司,实验用水为纯水㊂1.2纳米二氧化钛涂层液及陶瓷板涂层的制备称取10.0g M C于烧杯中,加入10.0g无水乙醇,搅拌10m i n后,加入30.0g去离子水,搅拌直至M C 完全溶解,得到20%M C溶液㊂然后分别称取1.0g㊁3.0g和5.0g纳米二氧化钛粉末于250m L烧杯中,依次加入36.0g㊁34.0g和32.0g去离子水,搅拌超声分散后,每个烧杯中加入1.0g K H560㊁2.0g P E G-1000和10.0g20%的M C溶液,继续搅拌混合均匀后,加入50.0g改性的丙烯酸乳液,搅拌混合均匀后,得到涂层液,编号为L1㊁L2和L3㊂切取边长为10c mˑ40c m的长方形纯白色抛釉砖若干,先后用去离子水和无水乙醇清洗干燥后待用㊂使用蓝牌186枪式喷笔进行喷涂,喷嘴口径0.5mm,喷距15c m,喷涂方式为由下到上和由上到下往复共计2次㊂喷涂结束后,于100ħ鼓风干燥箱中干燥30 m i n,得到纳米二氧化钛陶瓷板,编号为S1㊁S2和S3㊂1.3纳米二氧化钛陶瓷板涂层的表征采用粉末X射线衍射仪(X R D,E m p y r e a n锐影,荷兰帕纳科公司),场发射扫描电镜(S E M,M e r l i n,德国蔡司公司)对制备的样品进行表征,场发射扫描电镜配有X射线能谱扫描仪(E n e r g y D i s p e r s i v eS p e c-t r o m e t e r,E D S),可以配合扫描电镜使用,在用扫描电镜进行样品表面形貌的观察时,同时用能谱仪对材料微区成分元素种类㊁含量及分布进行分析㊂X R D采用C uKα射线(λ=1.5418Å),扫描步长0.0131ʎ,扫描速度9.664s/步,扫描范围为10~80ʎ㊂1.4光催化降解甲醛实验及测试方法光催化降解甲醛实验在1.5m3的长方体亚克力材质实验舱中进行,舱顶盖可打开,每个面均用黑色牛皮纸包贴,防止漏光㊂实验舱示意图如图1所示,甲醛在线检测仪为元特S K Y8000甲醛气体分析仪,采用电化学检测法,检测范围0~20m g/m3,检测精度0.01 m g/m3,光源为L E D(佛山照明电器股份有限公司)㊂实验过程如下,实验前,清理实验舱并检查各电路是否通电,然后校准甲醛在线检测仪,确认装置正常后,然后加入适量的甲醛溶液,关闭顶盖后开启加热板5 m i n,使甲醛溶液挥发,然后开启循环风扇,10m i n后开启甲醛在线监测仪记录舱内甲醛的初始浓度并开启㊃47㊃陶瓷C e r a m i c s(陶瓷研究)2023年10月光源,开始计时,定时记录数据,24h 后停止记录,检验实验舱的密闭性和甲醛自然衰减率㊂测试陶瓷板样品时,步骤同上,首先放入待测样品,10m i n 后开启甲醛在线监测仪记录舱内甲醛的初始浓度,接着开启光源,定时记录数据即可㊂1.5 光催化降解甲醛实验及测试方法图1 光催化降解甲醛实验测试舱示意图图2 纳米二氧化钛的S E M 表征图(a )和X R D 表征图(b) 用陶瓷板涂层的耐久性测试参照G B /T9266-2009建筑涂料涂层耐洗刷性的测定,洗刷仪器为上海普申化工机械有限公司P S2730建筑涂料耐洗刷仪,行程长度300mm ,擦洗速度37c p m ,毛刷尺寸90ˑ38mm ,毛刷负载450g ,洗刷液体为0.5%的洗衣粉溶液(pH 值为9.8),试板尺寸430ˑ150mm ㊂使用L 1㊁L 2和L 3涂层液分别制作耐洗刷样品,每个涂层液制作2片待测㊂耐洗刷次数为0次㊁500次㊁2000次㊁5000次和10000次,编号为S 1-0~4;S 2-0~4和S 3-0~4㊂再测试陶瓷板材的光催化降解甲醛的性能㊂2 结果与讨论2.1 材料表征部分根据已有研究,锐钛矿纳米二氧化钛的X R D 主要特征峰在25.3ʎ(101晶面)㊁37.8ʎ(004晶面)和48.1ʎ(200晶面),同时在54.0ʎ㊁55.1ʎ㊁62.8ʎ㊁68.8ʎ㊁70.3ʎ和76.1ʎ有特征峰12㊂由X R D 表征结果可以看到,图2a 中出现了锐钛矿纳米二氧化钛的主要特征峰和特征峰,峰位准确,峰形尖锐,说明纯度较高㊂另外,图中40ʎ~45ʎ之间出现两个弱杂峰,可能是含有极少量金红石相二氧化钛㊂利用S E M 对纳米二氧化钛进行形貌分析,结果如图2b 所示,可以看到纳米二氧化钛呈不规则颗粒状,相互堆积在一起㊂图3为制备纳米二氧化钛涂层前后砖面的2000倍的微观形貌,可以看出未喷涂涂层前,砖面具有十分多的凹坑缺陷,喷涂纳米二氧化钛涂层后,砖面被带有纳米二氧化钛的膜层覆盖;另外,可以发现,纳米二氧㊃57㊃(陶瓷研究)2023年10月陶瓷 C e r a m i c s化钛粒子不仅分布在膜层表面,也分布在膜层内部,而且随着涂层液中纳米二氧化钛含量的增加,砖面二氧化钛粒子明显增多,团聚现象也越来越明显㊂图3 喷涂前后砖面的S E M 图,喷涂前(a );S 1(b );S 2(c );S 3(d)表1 元素组成表(a)元素质量百分比(%)原子百分比(%)C 9.1416.03O37.5949.46N a 1.581.45M g 2.271.97A l 6.535.10S i 25.1918.88K2.321.25C a 8.204.31Z n2.720.88B a4.440.68总量:100.00100.00 图4和表1~表3为E D S 元素分析结果,可以看出喷涂前,砖表面由C ㊁O ㊁N a ㊁M g ㊁A l ㊁S i ㊁K ㊁C a ㊁Z n ㊁B a 等多种元素组成,喷涂二氧化钛涂层后,砖表面被膜层覆盖,膜层由C ㊁O ㊁S i 和T i 等元素组成㊂另外,对于S 2样品,选择两个不同的区域进行E D S 分析,其中T i 元素的含量分别约3.75%和3.74%,表明纳米二氧化钛在膜层表面分布比较均匀㊂表2 元素组成表(b)元素质量百分比(%)原子百分比(%)C 73.9881.95O18.0615.02S i 4.201.99T i3.751.04总量100.00100.00表3 元素组成表(c)元素质量百分比(%)原子百分比(%)C 71.6479.85O20.4617.12S i 4.161.98T i3.741.05总量100.00100.002.2 光催化降解甲醛性能测试2.2.1 时间及光照强度对甲醛降解效率的影响在24h 测试周期中选取13个点记录数据,光源选用10W ㊁30W 和50W3种不同功率的L E D 灯,测试环境温度为20ħ,湿度为50%,甲醛溶液的添加量为3μL ,陶瓷板选用S 2,共4块,平铺在底面㊂结果如㊃67㊃ 陶瓷 Ce r a m i c s (陶瓷研究)2023年10月图4 E D S 元素组成分析,喷涂前(a );S 2局部(b 和c)图5所示㊂空仓检验实验舱的密闭性和甲醛的自然衰减率,测试三次,取平均值计算得到结果,24h 内甲醛浓度从1.24m g /m 3降至1.14m g/m 3,衰减率为8.06%,在后续计算甲醛降解率时,以1.14m g/m 3作为图5 光照时间及光照强度对甲醛降解效率的影响实验舱内甲醛的初始浓度㊂由图2可以看出,光源的功率越大,相同时间下对甲醛的降解率越高,10W ㊁30W 和50W L E D 光源24h 对应甲醛的降解率分别为53.5%㊁65.8%和79.8%,这是因为光照强度越大,光图6 二氧化钛含量对甲醛降解效率的影响照强度越大,价带上的电子受到的能量就越大,更多的电子受到激发开始跃迁,使得更多的电子-空穴对形成,更多的活性自由基和活性氧生成,提高了改性T i O 2的光催化降解能力㊂另一方面,可以看出在前120m i n 内,甲醛降解速率较快,随着时间的延长,甲㊃77㊃(陶瓷研究)2023年10月陶瓷 C e r a m i c s醛降解速率逐渐降低,这是因为开始一段时间内,甲醛浓度较高,甲醛分子与陶瓷板表面接触的概率较大,随着时间延长,甲醛浓度越来越低,使得剩余的甲醛分子与陶瓷板表面接触概率越来越低㊂2.2.2二氧化钛含量对甲醛降解效率的影响在24h测试周期中选取13个点记录数据,光源选用30W L E D灯,测试环境温度为20ħ,湿度为50%,甲醛溶液的添加量为3μL,陶瓷板分别选用S1㊁S2和S3,每次测试使用4块,平铺在底面㊂结果如图6所示㊂可以看出,陶瓷板面中二氧化钛含量越高,相同时间甲醛的降解率越高,因为陶瓷板在受到光激发时,单位面积产生的自由基数量增多㊂2.2.3陶瓷板耐久性测试结果洗刷达到相应的次数后,对洗刷后的陶瓷板材进行光催化降解甲醛性能测试,光源为30W的L E D 灯,测试温度20ħ,测试湿度50%,每种陶瓷板样品图7陶瓷板光催化涂层耐久性测试结果数量4块,测试周期为24h,取24h时的数值㊂结果如图7所示㊂从图7中可以看出陶瓷板S1㊁S2和S3在经过500次和200次洗刷之后,24h的光催化降解甲醛效率都有一定的提升,说明纳米二氧化钛在陶瓷板涂层中不是只分布在表面,而是均匀分布在整个涂层中㊂另外,说明涂层表面的部分纳米二氧化钛未裸露出来,经过洗刷之后,纳米二氧化钛被暴露在空气中,增加了光催化活性点㊂S1经过5000次和10000次洗刷之后,光催化降解甲醛性能明显下降,说明涂层被部分的洗刷掉,同时S2和S3经过同样次数的洗刷,光催化降解甲醛的性能并未下降,表明纳米二氧化钛的在涂层中含量的增加,可以增加涂层的耐摩擦㊁耐洗刷性能㊂①研制出适用于陶瓷板材表面处理的纳米二氧化钛涂层液,采用喷涂方式制备了光催化陶瓷板材,喷涂纳米二氧化钛涂层后,砖面被带有纳米二氧化钛的膜层覆盖,纳米二氧化钛粒子不仅分布在膜层表面,也分布在膜层内部㊂②涂层中纳米二氧化钛含量的增加能够膜层的耐磨性和耐洗刷性能,涂层与陶瓷板材具有较好的结合力,洗刷超过10000次,光催化性能稳定㊂涂层中二氧化钛含量㊁光照强度㊁光催化时间对室内空气中甲醛的光催化效率起到正向作用㊂参考文献[1]余晓兰.纳米二氧化钛喷液在室内空气净化中的应用研究[D].北京:北京化工大学,2006.[2] V i z h e m e h rA K,H a g h i g h a tF.M o d e l i n g o f g a s-p h a s e f i l t e rm o d e l f o r h i g h-a n d l o w-c h a l l e n g e g a s c o n c e n t r a-t i o n s[J].B u i l d i n g&E n v i r o n m e n t,2014,80(10):192-203.[3] Z h o n g L,L e eCS,H a g h i g h a t F.A d s o r p t i o n p e r f o r m-a n c e o f t i t a n i u md i o x i d e(T i O2)c o a t e d a i r f i l t e r s f o r v o l a t i l e o r-g a n i c c o m p o u n d s[J].J o u r n a l o fH a z a r d o u s M a t e r i a l s,2012,243(12):340-349.[4] B a h r iM,H a g h i g h a tF.P l a s m a‐B a s e dI n d o o rA i rC l e a n i n g T e c h n o l o g i e s:T h eS t a t eo ft h e A r t‐R e v i e w[J].C L E A N–S o i l,A i r,W a t e r,2014:42.[5] S m i t hK R.I n d o o r a i r p o l l u t i o n i nd e v e l o p i n g c o u n-t r i e s:R e c o mm e n d a t i o n sf o rr e s e a r c h[J].I n d o o r A i r,2010,12 (3):198-207.[6]李萌,张志焜,崔作林.镧掺杂纳米T i O2薄膜的制备及对甲醛的光催化降解[J].青岛科技大学学报(自然科学版), 2004(2):144-148.[7]鞠剑峰,施磊,李澄俊,等.纳米T i O2-WO3的制备及对甲醛的光催化降解[J].精细化工,2004(3):181-184.[8]王勇,张艳,赵亚伟,等.纳米T i O2的制备及其改性和应用研究进展[J].化学研究,2010,21(2):6-8.[9] L i uZ,G u o B,H o n g L,e ta l.P h y s i c o c h e m i c a la n d p h o t o c a t a l y t i c c h a r a c t e r i z a t i o n so fT i O2/P t n a n o c o m p o s i t e s[J]. J o u r n a l o f P h o t o c h e m i s t r y&P h o t o b i o l o g y AC h e m i s t r y,2005, 172(1):81-88.[10] W a n g C,S h a n g H,T a oY,e t a l.P r o p e r t i e s a n dm o r-p h o l o g y o fC d Sc o m p o u n d e dT i O2v i s i b l e-l i g h t p h o t o c a t a l y t i c n a n o f i l m s c o a t e d o n g l a s s s u r f a c e[J].S e p a r a t i o n a n dP u r i f i c a t i o n T e c h n o l o g y,2003,32(1):357-362.[11] T a n k s a l eA,B e l t r a m i n i JN,L u G.Ar e v i e w o fc a t a l y t i ch yd r o ge n p r o d u c t i o n p r o c e s s e sf r o m b i o m a s s[J].R e-n e w a b l e&S u s t a i n a b l e E n e rg y R e v i e w s,2010,14(1):166-182.㊃87㊃陶瓷C e r a m i c s(陶瓷研究)2023年10月。
光催化剂除甲醛研究报告
光催化剂除甲醛研究报告
光催化剂除甲醛研究报告
摘要：
甲醛是一种常见的室内空气污染物，对人体健康有害。
光催化剂除甲醛是一种有效的净化空气的方法。
本研究从选择适宜的光催化剂入手，通过比较不同光催化剂对甲醛的降解效果，探究了光催化剂对甲醛去除的影响因素。
实验方法：
选择了几种常用的光催化剂，包括二氧化钛（TiO2）、二氧化锌（ZnO）和硫化铁（FeS），比较了它们在去除甲醛方面的效果。
在实验中，将光催化剂溶液喷洒到玻璃表面，并在不同光照条件下放置一定时间后，采用气相色谱法测试甲醛浓度的变化。
结果分析：
实验结果显示，三种光催化剂在光照条件下均可以有效降低甲醛浓度。
其中，二氧化钛的降解效果最好，再次是二氧化锌，硫化铁的效果相对较弱。
不同光照条件下，光催化剂的去除效率也有所差异。
在强光照射下，光催化剂的去除效果更好。
讨论：
光催化剂去除甲醛主要是通过光催化反应生成活性氧物种进而降解甲醛分子。
二氧化钛具有较好的光催化性能，能够吸收可见光和紫外光，对甲醛具有良好的降解效果。
二氧化锌和硫化铁在降低甲醛方面的效果相对较差，可能是由于其光催化活性
较弱的原因。
结论：
本研究表明，光催化剂可以有效降低室内空气中甲醛的浓度。
二氧化钛是一种较为优良的光催化剂，可以用于甲醛的去除。
未来的研究可以进一步探讨光催化剂的优化和应用于实际空气净化设备中的可行性。
二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究
二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究引言室内污染已经成为一个严重的环境问题，对人们的健康和生活质量产生了严重影响。
其中，甲醛作为一种常见的室内空气污染物，对人体健康具有潜在危害。
因此，探索高效、低成本的方法治理室内甲醛变得至关重要。
本文将重点研究二氧化钛光催化技术在治理室内甲醛方面的应用。
一、甲醛的来源和危害甲醛是一种无色有刺激性气体，常见于室内装修和家具中。
常见的家具材料和装修材料如甲板、胶合板、腻子等都可能释放甲醛。
长期接触高浓度的甲醛会引发一系列健康问题，如头晕、恶心、呼吸困难等。
甲醛还被世界卫生组织列为一类致癌物质，对于儿童和孕妇来说风险更高。
二、二氧化钛光催化技术概述二氧化钛具有良好的光催化性能，可以将光能转化为化学反应活性，对于分解有害气体有一定效果。
该技术主要依赖于二氧化钛催化剂的吸附和催化作用。
当光照射到二氧化钛表面时，催化剂会吸附甲醛分子，使其分解为无害的二氧化碳和水。
这种技术具有废物无害、反应迅速等优点，被广泛用于治理室内甲醛。
三、二氧化钛光催化技术的工作原理二氧化钛光催化技术主要依赖于光照射对二氧化钛催化剂的激发和激发固氮。
当光照射到二氧化钛催化剂表面时，能量将被吸收并被传递给吸附在表面的甲醛分子。
通过催化剂吸附剂和光照射，甲醛分子中的化学键会发生断裂，生成无害的二氧化碳和水。
二氧化钛光催化技术可以有效地降解大量的甲醛。
四、二氧化钛光催化技术的优势1.高效性：二氧化钛光催化技术采用可见光催化剂，能够在正常照明条件下进行催化反应，实现甲醛的高效降解。
2.可重复使用：二氧化钛催化剂具有良好的稳定性，可在多次使用后仍保持较高的催化活性。
3.废物无害：甲醛经过光催化反应后分解为二氧化碳和水，不存在化学污染。
五、二氧化钛光催化技术的应用现状和挑战二氧化钛光催化技术目前已经广泛应用于室内空气净化领域。
通过将二氧化钛催化剂加入室内空气净化设备中，可以显著降低甲醛浓度。
光催化氧化技术降解室内甲醛气体的研究共3篇
光催化氧化技术降解室内甲醛气体的研究共3篇光催化氧化技术降解室内甲醛气体的研究1光催化氧化技术降解室内甲醛气体的研究现代社会中，越来越多的人注重室内环境的质量。
但由于建筑装修材料的使用以及家具、地板等材料中含有的甲醛等有害气体，导致室内环境存在着一定的污染。
其中，甲醛作为常见的有害气体，极易挥发和吸附在室内空气和物品表面，存在时间长且易造成人体的健康危害，如慢性咳嗽、哮喘、过敏等疾病。
因此，降解室内甲醛是保障家庭室内环境健康的必要手段。
光催化氧化技术作为一种环保、高效、可靠的治理技术在此时被关注和应用。
光催化氧化技术的本质是在光催化剂的作用下，利用光能将甲醛等污染物分解成较为稳定的低分子物质，如H2O和CO2。
该技术具有温和、高效、无二次污染等优点，是降解室内甲醛的最佳选择之一。
在光催化氧化技术中，催化剂的选择和光源的选择是至关重要的。
催化剂的选择要考虑到其光吸收峰和带隙宽度，光源的选择则要考虑到其波长和光照强度。
传统的光催化催化剂包括TiO2、ZnO等，其中以TiO2最为常用。
该催化剂天然富含下能级缺陷，容易与光子互作用，使其光生电子-空穴对的寿命更长，因而具有很好的光催化性能。
而光源常用的有紫外线灯、可见光灯和白炽灯等，根据不同的催化剂选择相应的光源进行激活。
在实际应用中，光催化氧化技术需要进行多方面的优化和探索。
首先，催化剂的使用量和光源的光照强度需要进行适当的调节，以保证反应体系具有最佳的反应效能。
其次，光催化反应时，光照时间和甲醛气体浓度对反应效果也具有重要的影响。
当光照时间越长、甲醛气体浓度越低时，光催化氧化技术的降解效率越高。
此外，需要针对不同的室内环境进行技术应用的深度研究，以便在实际应用中更好的解决问题。
综上所述，光催化氧化技术是一种具有广阔应用前景的水处理和环境治理技术，对于降解室内甲醛具有重要的意义。
在不断深入研究和实践中，光催化氧化技术将会更好地服务于人类的健康和环境的保护综上所述，光催化氧化技术是一项高效、可持续、环保的处理室内甲醛的技术，具有广阔的应用前景。
二氧化钛光催化降解甲醛废气及动力学研究论文正文
二氧化钛光催化降解甲醛废气及动力学研究论文正文一、引言甲醛是一种常见的有机溶剂，广泛应用于木材加工、家具制作、建筑装饰等许多行业，同时也是一种对人体有害的有机污染物。
长期暴露在高浓度的甲醛废气中，容易引起头痛、眼睛疼痛、呼吸困难等健康问题。
因此，有效降解甲醛废气具有重要的研究和应用价值。
近年来，光催化技术成为一种有效的甲醛降解方法。
其中，二氧化钛是最常用的光催化材料，具有良好的光催化活性和化学稳定性。
本文将通过实验研究，探讨二氧化钛光催化降解甲醛废气的效果，并对降解动力学进行分析。
二、实验方法1.实验材料实验所需材料包括甲醛溶液、二氧化钛粉末和纯净水。
甲醛溶液浓度为50 mg/L。
2.实验装置实验装置包括光催化反应装置、甲醛废气采样装置、光源和光电管组成的光谱系统。
光催化反应装置采用具有循环系统的玻璃反应器。
3.实验步骤首先，将一定量的二氧化钛粉末加入到甲醛溶液中，并进行充分搅拌，得到均匀的混合物。
然后，将混合物倒入玻璃反应器中，并启动循环系统，使混合物充分暴露于光照条件下。
在光照过程中，通过光谱系统监测光催化反应的UV-Vis吸收谱。
同时，通过甲醛废气采样装置对废气中甲醛浓度进行采样，使用高效液相色谱仪进行甲醛浓度的测定。
4.实验数据处理实验数据包括光催化反应的吸光度变化和废气中甲醛浓度的变化。
通过对实验数据进行分析，得到光催化降解甲醛的效果和动力学参数。
三、实验结果实验结果显示，在光照条件下，二氧化钛对甲醛废气具有良好的降解效果。
随着光照时间的增加，甲醛废气中甲醛浓度逐渐降低，直至完全降解。
通过实验数据的处理，得到了甲醛废气降解的动力学参数。
根据实验数据拟合结果，可以得到甲醛降解的速率常数，以及降解反应的级数。
实验结果显示，甲醛的降解速率随着甲醛浓度的增加而增加，反应级数为一级反应。
四、讨论通过实验结果，可以看出二氧化钛光催化具有很好的降解甲醛废气的效果。
甲醛废气经过光催化反应后，可以完全降解为无害的二氧化碳和水。
光催化氧化技术在甲醛治理中的应用研究
光催化氧化技术在甲醛治理中的应用研究近年来，随着环境污染问题越来越受到人们的关注，室内甲醛污染也成为了一个备受关注的问题。
据统计，我国室内空气污染问题中，甲醛占比高达60%以上。
室内甲醛的来源有很多，例如装修材料、家具、化妆品等。
长期暴露在高浓度甲醛环境下会对人体产生危害，例如引起头痛、咳嗽、过敏等症状，严重时还会导致癌症。
针对室内甲醛污染问题，常见的解决方法有通风换气、植物净化、物理吸附等，但这些方法都有缺点。
例如通风换气需要一定的时间，植物净化效果有限，物理吸附后需要寻找处理难度更大的垃圾处理。
因此，研究一种高效、无副作用的甲醛处理技术变得尤为重要。
而光催化氧化技术就是一种具有很大潜力的技术。
光催化氧化技术是将紫外线辐射和半导体等能量电子材料相结合，使得污染物分子在受到特定频率的光线照射后，与氧气发生氧化反应，将有害物质转化为无害的二氧化碳和水，从而达到净化效果。
该技术具有高效、无副作用、可循环使用的特点，已经得到广泛的关注和应用。
针对甲醛的光催化氧化技术，主要是通过光催化剂的作用来实现的。
当前常用的光催化剂有钛酸钡(BaTiO3)、二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)等。
其中，二氧化钛光催化剂是目前应用最广泛的一种。
其机理是通过污染物吸附在光催化剂表面后，经过光照后产生的活性氧物种进行氧化反应，最终将污染物分解为无害的物质。
虽然光催化氧化技术的原理已经得到了广泛的认同，但是如何将其应用到实际生产和生活中，依旧面临着许多技术问题。
其中，最为关键的问题是提高光催化剂的利用率，以及减少成本。
一般来说，光催化剂的利用率越高，处理效果也会越好。
因此，研究如何制备高效的光催化剂成为了当前研究的一个热点。
同时，随着新材料的开发，各种低成本、高活性的光催化剂也逐渐涌现出来。
除了光催化剂，光照系统的设计也是影响光催化氧化效果的重要因素。
包括光源的选择、光源位置的设定、反应器形状的设计等。
不同的反应条件会直接影响光催化氧化效果。
光催化技术降解室内甲醛的研究综述
材料 。甲醛在 室温下 以气 体状态存 在 ， 是无色 、 强 烈 嗅味 、 氧
化力 强的刺激 性气体 ． 其 对 人 体 健 康 的 影 响 主 要 是 对 眼 睛 和 呼 吸道 的刺激 ， 如果 长期 接触 甲醛 （ 即使是 微量 的 ） ， 会 引 起
头痛 、 头晕 、 乏力 、 感 觉 障碍 、 免疫 力 降低 ， 并 可 出现 瞌 睡 、 记 忆力 减退 或神 经衰 弱 、 精神 抑郁 ． 甚至 可引 发呼 吸功 能障 碍 和肝 中毒性病 变 ． 出现肝 细胞损伤 、 肝辐 射能异 常等 。
害的物质 ． 且能 降解其他 方法难 降解 的有 毒化合 物及 消灭 细
菌 等不 留任何二 次污染 光催 化氧化 不同于传 统 的污染 物控
甲醛 的光催 化 氧化 过 程是 经 过 中间 产 物 甲酸 Ｈ Ｃ ０ Ｏ Ｈ 而最终 被氧化 为 Ｃ Ｏ 和水 的 ， 电子 自旋共振 （ Ｅ Ｓ Ｒ） 方法 和 自 旋俘 获～ 电子 自旋共 振 （ Ｓ Ｔ — Ｅ Ｓ Ｒ） 方 法 证 实 ． 其光催 化反 应
１ ５ 李 ． 查 境
光催化 技木降解室 内甲醛 的研究综述
陈 平
（ 福 建省 环境 保 护设 计 院 福 建福 州 ３ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要 综 述 甲醛 对 室 内空 气 污 染 的 现 状 及 其 对 人 体 健 康 的 影 响 。 介 绍 光 催 化 降 解 甲醛 的 基 本 原 理 、 反应 动 力学 、 反 应 器 以及 光 催 化 降 解 甲 醛 的 催 化 剂 的 制 备 方 法 ． 讨 论 甲 醛 光 催 化 降 解 研 究 方 向和 应 用 前 景 。
・
Ｃ ＨＯ ＋ Ｏ ｆ ・ 一Ｈ Ｃ Ｏ ｆ
光催化氧化技术在处理甲醛中的研究进展
第52卷第7期 辽 宁 化 工 Vol.52，No. 7 2023年7月 Liaoning Chemical Industry July，2023收稿日期： 2022-11-27作者简介： 任越洋（1999-），女，河南省商丘市人，硕士研究生，2021年毕业于辽宁工业大学建筑环境与能源应用工程专业，研究方向：改性δ-MnO 2光催化分解甲醛和苯污染物的研究。
光催化氧化技术在处理甲醛中的研究进展任越洋，魏婕（沈阳建筑大学 市政与环境工程学院， 辽宁 沈阳 110168）摘 要： 介绍了甲醛的危害来源、归纳了吸附法、植物净化法、负离子法、微生物降解法等降解甲醛的主要优缺点，分析了光催化氧化技术的工作原理，叙述了光催化氧化技术在甲醛处理中的具体应用。
最后针对现阶段室内甲醛净化面临的问题和挑战，进行展望。
光催化氧化技术对于室内甲醛的降解提供了一种高效污染物去除的新思路，提出进一步加强对光催化氧化反应的特性研究、新型高效的光催化剂开发以及光催化剂的改性，同时指出实验室基础研究与生活实际要有机结合，最终实现光催氧化技术在提高室内的空气品质方面的应用。
关 键 词：光催化氧化； 研究现状； 工作原理中图分类号：X701.7 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）07-1054-04近年来，随着生活水平逐步提高以及社会工作形态的改变，使得人们对室内环境的要求越来越高。
室内装饰装修形式和内容已经相当丰富，然而与之伴随着的室内空气品质问题也愈发明显，成为人们关注的重点。
光催化氧化技术相较于甲醛的传统处理方法，具有简捷、绿色、高效的特点，作为去除甲醛的新型处理技术成为甲醛处理领域的研究重点。
1 室内甲醛介绍1.1 来源甲醛，也称为蚁醛，是一种无色、高水溶性的醛，熔点为－92 ℃，沸点为－19.5 ℃。
甲醛其具有较强的亲电性，是一种具有高活性的物质，甲醛受环境温度、湿度等的影响较大，在室温下可以从固体或液体转变为气体形态[1-3]。
二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究
二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究一、引言近年来，由于室内装修材料、家具、地板等释放出大量甲醛等有害气体，室内空气质量成为备受关注的问题。
甲醛是一种常见的室内空气污染物，具有强烈的刺激性和致癌性。
因此，寻找一种高效、经济、环保且易于实施的技术来治理室内甲醛已成为当前科研的热点。
二、二氧化钛光催化技术的基本原理二氧化钛光催化技术是一种利用光催化剂将光能转换为化学能，从而有效降解有害气体的技术。
二氧化钛作为一种光催化剂，具有高效分解有机污染物的特性，通过光催化反应将有害物质转化为无害的水和二氧化碳。
具体而言，当二氧化钛表面吸附有机污染物时，利用光束入射，将光能吸收并转化为电子和空穴。
电子和空穴通过催化剂的表面传输，与吸附在催化剂表面的有机污染物进行反应。
电子转移给有机污染物分子，使其发生电子位能下降，从而分解有机物，同时产生活性氧物种，如羟基自由基（·OH）和超氧自由基（O2·-）。
这些活性氧物种进一步与有机污染物进行氧化反应，最终转化为水和二氧化碳。
三、二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究现状目前，对于二氧化钛光催化技术治理室内甲醛的研究已取得一定的进展。
研究人员通过调控二氧化钛的形貌、晶相、孔结构等来提高光催化剂的光催化活性。
研究发现，纳米晶二氧化钛表面具有更多的活性位点，有利于有机污染物的吸附和分解。
同时，改变二氧化钛的晶相结构也能够调控光催化剂的光吸收性能和反应活性。
此外，研究人员还将二氧化钛与其它光催化剂进行复合，提高了光催化技术的效果。
例如，将钨酸与二氧化钛复合可增加光催化剂表面的活性位点，提高催化剂的光催化活性。
复合光催化剂在治理室内甲醛方面表现出更高的降解效率和更好的稳定性。
四、二氧化钛光催化技术治理室内甲醛存在的问题及展望尽管二氧化钛光催化技术在治理室内甲醛方面取得了一定的成果，但仍存在一些问题需要进一步解决。
首先，二氧化钛光催化技术需要光源的支持，因此，光照条件对反应效果有一定影响。
光催化氧化降解室内空气甲醛性能及数值模拟共3篇
光催化氧化降解室内空气甲醛性能及数值模拟共3篇光催化氧化降解室内空气甲醛性能及数值模拟1光催化氧化降解室内空气甲醛性能及数值模拟随着生活水平的提高，人们对室内空气质量的要求也越来越高。
然而，室内空气中常常存在大量的挥发性有机物，如甲醛、苯等，给人们的健康带来潜在的威胁。
其中，甲醛是室内最常见的有害气体，对人体健康有着极为严重的危害，因此研究甲醛的净化技术具有重要意义。
光催化技术是一种新兴的环保净化技术，近年来得到了广泛的研究和应用。
该技术利用光催化材料催化剂吸收光能并将其转化为电子，从而引发活性氧自由基的生成，对挥发性有机物进行氧化降解。
相比传统的空气净化技术，光催化技术具有效率高、无二次污染等优点，是一种十分理想的室内空气净化技术。
本次研究以二氧化钛纳米材料作为光催化剂，探究其光催化氧化降解室内空气甲醛的性能及数值模拟。
实验中，通过可控气相合成法制备出纳米结构的二氧化钛材料，并在室温光照条件下进行甲醛光催化氧化反应。
实验结果表明，所制备的二氧化钛纳米材料在光照下对甲醛表现出较好的光催化降解性能。
基于实验结果，采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件对光催化氧化降解反应过程进行数值模拟。
通过建立数学模型，考虑各种因素对反应过程的影响，如反应温度、空气流速、光照强度等。
模拟结果显示，光催化氧化降解反应的速率随光照强度和温度的增加而增加，空气流速则对其影响较小。
综上，本研究利用二氧化钛纳米材料成功实现了对室内空气中甲醛的光催化氧化降解，证明了光催化技术在室内空气净化方面的巨大潜力。
同时，通过数值模拟得出的结果，也为进一步优化光催化氧化降解反应提供了一定的理论指导。
未来将继续深入研究光催化技术在室内空气净化中的应用，促进其工业化开发和实际应用本研究成功探究了二氧化钛纳米材料在光照下对室内空气甲醛的光催化氧化降解性能，并进行了数值模拟研究，确定了反应过程中各因素的影响。
结果表明，光催化技术对于室内空气净化具有高效、无二次污染等优势，具有巨大的应用潜力。
光催化氧化技术降解室内甲醛气体的研究
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光催化技术净化甲醛的效果研究
作者：俞圣哲
来源：《中国科技纵横》2018年第22期
摘要：人们生活品质的提高，对于家居有了新的要求，那就是无毒无害，但现实中未能解决有害气体的散发。
通过密闭房间内利用光触媒设备对有害有机物气体的消除测试阐述了在低浓度状况下除VOCs的有效性；对于不同基材负载的光触媒板在相同条件下去除低浓度甲醛气体的动态模拟测试的比较，进一步的得出基材的选择对于光催化去除甲醛能力的影响。
关键词：光催化；TiO2；负载；去除率
中图分类号：X511 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）22-0005-03
随着生活生平的提高，人们更多的关注健康，很多专业术语也被认知，比如PM2.5，
PM10，空气污染指数等等。
一天当中大部分时间在室内度过，因此室内空气的好坏直接影响着我们，尤其是各式各样的新家具用品和装修涂料时时刻刻释放出有毒有害的污染物让我们的身体处在危害当中。
在室内空气污染物中，挥发性有机化合物VOCs来源广泛且对人体健康影响较大，研究认为，室内TVOC浓度大于0.2mg/m3时，人体会有轻微不适的感觉，TVOC浓度上升到
25mg/m3以上时就容易出现头痛等中毒症状[1]。
2002年我国制定并实施了GB/T18883.2002《室内空气质量标准》，这部标准引入室内空气质量概念，明确提出“室内空气应无毒、无害、无异常嗅味”的要求。
其中规定的控制项目包括化学性、物理性、生物性和放射性污染。
规定控制的化学性污染物质不仅包括人们熟悉的甲醛、苯、氨、氧等污染物质，还有可吸入颗粒物、二氧化碳、二氧化硫等13项化学性污染物质。
目前，室内空气污染物的控制途径分为：污染源头控制以及末端治理。
使用环保型材料能有效的从源头减少污染物，但是由于成本和售价的昂贵普通百姓无法承受，通常会选用末端治理的方法来改善空气质量。
现有末端治理技术包括过滤技术、静电除尘技术、吸附净化技术、低温等离子体技术、光催化技术和组合技术等。
通常我们常见的方法有吸附型的比如活性炭包；过滤和吸附相结合的有空气净化器；以及可直接喷洒于墙体表面去除甲醛，苯类的有光触媒分散液。
本文以光催化技术为主要研究对象，所谓光催化（光触媒）指半导体材料在紫外及可见光照射下，将光能转化为化学能，并促进有机物的合成与分解的过程。
当光能等于或超过半导体材料的带隙能量时形成光生载流子（电子-空穴对）。
在缺乏合适的电子或空穴捕获剂时，吸
收的光能因为载流子复合而以热的形式耗散。
价带空穴是强氧化剂，而导带电子是强还原剂。
大多数有机光降解是直接或间接利用了空穴的强氧化能力。
当TiO2等半导体粒子在空气与水接触时，半导体表面产生高密度的羟基即OH-以及O2-和O-，可以将有机污染物分解为二氧化碳和水等无机小分子[2]。
其特点主要表现在以下几点：
（1）反应条件温和，常温常压下就可实现；
（2）反应速度快，所需时间短；
（3）能将大部分有机物降解成小分子，还能起到杀菌作用；
（4）寿命长，可长时间使用；
（5）获取途径容易，价格低廉。
其主要缺点是只适用于低浓度环境使用，配合380nm光谱波长以下的紫外灯才能发挥最大功效。
常见的光催化剂多为金属氧化物和硫化物，如TiO2， ZnO，CdS，WO3等，其中TiO2的综合性能最好，应用最广。
光催化剂大都不会单独使用，通常会根据实际情况负载于某一物体上方便安装和使用，比较普遍的负载方法有喷涂和浸渍两种[3]。
喷涂的优点在于制作过程相对简单，涂层均匀，但是容易出现盲点；浸渍对于过程制作技术要求高，涂层厚度难控制，但是覆盖面全。
市场上民用光催化剂主要是光触媒分散液，可直接喷涂于物体表面，以墙体和地板为主，在可见光照射下降解有害物质；工业用以鋁基材料负载为主，具有阻力小，安装方便的特点。
1 材料与方法
1.1 供试物料与试剂
新装修过的房间；铝基光触媒板；蜂窝金属板；60目塞网；光触媒分散液；柱状活性炭；分析纯甲醛溶液；气泵；外径8mm气管；内径30mm试管；密闭箱；华瑞
PGM7300TOVC检测仪（0.0-5000PPM）；风速仪（0-30m/s）。
1.2 试验方法
实验①：采用长方体密闭箱内置蜂窝铝基光触媒板和紫外灯，两端面有进出口气孔，将一定量甲醛试剂倒入试管内，用气泵鼓气吹扫溶剂表面使之气化，通过气管吹入到实验箱内，大致如下图1、2所示，测试甲醛去除率。
测试数据如表1所示。
见图3结果显示平均甲醛去除率能达到48.3%。
实验②：仍以试验①的铝基光触媒材料作研究对象，在新装修或者存放有新家具放置一段时间后的密闭房间内测试有害物质浓度变化，测试前预先通风一段时间以使房间内有害浓度降低到适合测试的环境。
测试数据如表2所示。
见图4结果显示实验②会随着反应时间的增加能够有效的降低有害浓度。
实验③：蜂窝型铝基光触媒板的反应时间在瞬间完成，停留时间短，为了使反应更有效，有必要增加停留时间[3]，提高光触媒的性能，本次试验采用蜂窝网金属板，蜂孔内加入负载填料，两端用塞网封住。
活性炭本身能够吸附有害物质，微孔结构，表面粗糙，作为负载基材结合光触媒能够更有效的发挥功能。
选用两种不同品牌的光触媒分散液，同种适合尺寸的活性炭浸渍法制作光触媒填料A和B，以实验①方法分别测试两种填料的性能。
测试数据如表3所示。
见图5结果显示实验③增加停留时间和更换载体基材后比实验①铝基材的光触媒效果提升明显。
2 结语
通过3种实验对比实现了传统光触媒催化剂在低浓度环境下可行性，可以有效地降低有害污染物浓度，通过改变负载基材能够提高光催化剂性能。
假设把柱状活性炭负载填料直接改成蜂窝活性炭负载效果可能会更好，光触媒负载量和反应接触面及光照表面积都大大提高，处理能力会更佳，做成模块应用于空气净化机将会有很好的发挥空间。
相信随着光触媒性能的提高未来应用场合将更加广泛，不单单适用于普通家庭，公共场所将更加适用，比如影院，医院，火车站等人口比较聚集的地方更应该关注室内环境质量。
参考文献
[1]吴忠标，赵伟荣.室内空气污染及净化技术[M].北京：化工业出版社，2005.
[2]陈坤洋.TiO2基光催化材料净化室内空气中苯和甲苯的性能[D].浙江大学，2014.
[3]王小艳.光催化空气净化器的设计及甲醛降解的实验研究[D].重庆大学，2014.。