甲醛的催化氧化研究—催化剂.2pptx

甲醛的转化效率
Pt/TiO2—NT
经过450℃煅烧后， 无定形TiO2 纳米管 转换成为锐钛矿晶 型。 负载1%Pt之后，锐 钛矿型的TiO2 纳米 管的晶相结构没有 发生变化
TiO2纳米管的还原 温度很高，超过 650℃ ，但是负载Pt 之后，在75℃和 493℃附近有两个耗 氢峰，75℃处耗氢 峰对应于氧化铂还 原为金属Pt所消耗 的氢气，而493℃处 的峰属于TiO2纳米 管表面氧还原时的 氢气消耗峰。
甲醛的处理方法
日常处理法：通风换气 盆栽植物吸收法 物理吸附法：多孔炭材料，活性炭， 活性氧化铝和硅胶 化学去除法：化学反应法 低浓度臭氧氧化法 光催化氧化法 生物降解法
二氧化钛（ TiO2 ）
TiO2纳米晶体粒径越小，比表面积越大，吸附能 力越强， 催化活性也随之提高。所以，光催化效 果是由TiO2 晶体类型和纳米粒径共同决定的。
实验结论
实验表明，将TiO2进行氮掺杂修饰后，在模拟 太阳光照射下，光催化降解甲醛的效率明显提高。 同时，喷涂法负载光催化剂的效果较好并具备工 业应用的前景。因此喷涂法是一种将纳米光催化 剂引入到室内污染气体降解的有效方法和途径。
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L/O/G/O
UV-Vis 光谱漫反射光谱分析
与纯TiO2相比，氮掺杂 粉体在可见光区域400～ 550 nm 范围内产生明显 的吸收峰。强度大小为 A-T ＞ T-T ＞ U-T。此结 果表明用不同氮源对纯 TiO2进行氮掺杂产生的 掺氮效果和在可见光区 域的响应强度不同，可 见光响应较好的A-T 。
甲醛的降解效率
负载氮掺杂氧化钛的光催化剂
在应用C、N、S、F、I 等元素对TiO2进行 阴离子掺杂的研究中，人们发现N 元素是一 种较好的掺杂元素。 2001 年，Asahi 等通过理论计算和实验证明 了氮掺杂氧化钛具有可见光响应。
负载氮掺杂氧化钛的光催化剂 从图可以看出， 在烧结温度 400℃时，A-T、 U-T 和T-T 的 晶型均为锐钛 矿型。
Pt的负载减弱了二氧化钛的Ti—O键，丰富了催化 剂表面氧物种，增加了催化剂晶格氧的流动性， 进而促进了纳米管表面氧的活性。
TPR表征的结果表明：在TiO2 纳米管负载Pt之后， 载体TiO2表面氧的还原温度下降了，催化剂表面 活性氧更加丰富了，说明贵金属与载体的相互作 用导致Ti一0键减弱，晶格氧的流动性有所增加。
TiO2晶体类型：锐钛矿型和金红石型，结构上的 差异导致了金红石型表面吸附有机物及氧气的能 力不如锐钛矿型。
TiO2作为光催化剂在常温常压下即可将室内有机 污染物降解为无毒无害小分子，具有效率高、无 污染的特点。
光催化原理
当光子能量达到或者超过纳米TiO2 带隙能时, 电 子就从价带激发到导带, 成为光生电子, 同时在 价带上产生相应的空穴。价带空穴是良好的氧化 剂, 光生电子是良好的还原剂。光生电子一般与 表面吸附的氧分子反应, 空穴则与表面吸附的水 和OH- 离子反应形成氧化性很强的羟基。羟基的强 氧化性可以将有机物氧化成二氧化碳、水等简单 的无机物, 最终达到降解甲醛等有害有机物的目 的。
二氧化钛（TiO2）催化剂修饰研究
日光灯照射
对TiO2进行掺杂改性进而开发具有可 见光响应的高效光催化剂
（1）TiO2纳米管负载铂的光催化剂
（2）负载氮掺杂氧化钛的光催化剂
TiO2纳米管负载铂催化剂
TiO2纳米管 规整的结构，具有很大的内部表面积，煅烧之后 形成整齐的晶体非常有利于界面之间的电子传递。 具有更强的吸附能力和良好的选择性，尤其是在 管中加入更小的无机、有机、金属或磁性纳米粒 子组装成复合纳米材料，可大大改善TiO2的催化 性能。 电化学方法制备 TiO2 纳米管负载1% Pt(质量分数） 直接用于催化氧化脱除体积分数为百万分之一级 别的甲醛。
结果表明，随着烧结温度的 升高，A-T和U-T 的晶型会从锐 钛矿型转变为金红石型。但是 A-T 的晶型转变温度较U-T 高。 可以看出， 600℃的峰比400℃ 的峰要往右移，而700℃的峰却 比400℃的峰往左移。其原因可 能是随着烧结温度的升高，氮 逐渐掺杂到TiO2的晶格中，使 TiO2的粒径变大，导致峰向右 移，但烧结温度升高到某一值， 如700℃时，TiO2晶格中掺杂的 氮会逐渐逸出，导致峰向左移 并出现金红石相。
甲醛的催化氧化研究—催化剂
L/O/G/O
目录
1 甲醛概述
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2 二氧化钛介绍 2 Click to add title in here 3 二氧化钛的光催化原理 Click to add title in here 4 二氧化钛催化剂的修饰
甲醛概述
甲醛作为一种原生毒素，对人体健康有很 大的负面影响，多种动物试验显示甲醛具 有明确的致癌性，被世界卫生组织确定为 致癌和致畸形物质。 室内甲醛含量不高于0.08mg/m3。 来源：室内甲醛主要来自于装饰材料，家 具等。
A-T为用浸泡法将以氨 水为氮源掺杂到TiO2 上的光催化剂， 14 h 甲醛的降解率达到了 94. 7%。T-T 为用喷涂 法将以三乙胺为氮源 掺杂到TiO2的光催化 剂，5 h 降解率即达到 90% 以上，在7 h内甲 醛的降解率达到了95. 5%，而且喷涂法负载 光催化剂的附着力好， 不易脱落。