室内空气中甲醛的去除方法研究

室内空气中甲醛的去除方法研究

董雅婕

（吉林师范大学环境科学与工程学院10级2班吉林四平136000）

指导教师：滕洪辉（副教授）

摘要：室内环境空气质量与人类身心健康有着紧密联系。人们在经历了“煤烟型”和“光化学烟雾型”污染之后，正进入以“室内污染”标志的第三代空气污染时期。本实验利用了光催化的理论及方法，在二氧化钛光触媒基础上，为了拓宽二氧化钛的禁带宽度，制备了铁离子掺杂改性的二氧化钛，以此为原料调配出光触媒试剂，用于实际的室内甲醛去除研究，大量实验数据表明，居住环境、催化剂浓度、室内温度、湿度和光照都会对去除效果产生影响。实验确定了最佳条件，使用0.5%的催化剂，光照时间控制在在8-21天，最佳污染源面积比是1.06或2.6，温度21.3℃，湿度25.9%RH时，去除效果最好能达到72.22%。实验结果表明，铁掺杂可以提高甲醛去除率，实验取得了较理想的效果。

关键词：甲醛，光触媒，Fe掺杂纳米二氧化钛，光催化

The removal methods of formaldehyde in indoor air

Dong Yajie

（Class 2 Grade 10 in College of Environmental Engineering，Jilin Normal University，JilinSiping136000）

Directive teacher: Teng Hong-hui(professor) Abstract：The quality of indoor environment is closely related with human health. After the period of “soot pollution” and “photochemical smog pollution”, the period of the third generation of “indoor pollution” has begun as the symbol of air pollution. This experiment using the theory and method of photocatalysis, on the basis of tio2 light catalyst, in order to widen the forbidden band width of titanium dioxide, iron ion doping modification of titanium dioxide was prepared, which modulate photocatalytic reagents as raw materials, used in the study of the actual removal of indoor formaldehyde, a lot of experimental data show that the living environment, catalyst concentration, the indoor temperature, humidity and light will affect the removal efficiency. Experiments to determine the best conditions, the use of 0.5% of the catalyst, illumination time control in 8 to 21 days, best pollution area ratio is 1.06 or 2.6, the temperature of 21.3 ℃, humidity 25.9% RH, best removal effect can reach 72.22%. The experimental results show that the iron doping can improve the removal rate of formaldehyde, the experiment achieved ideal result.

Key words: formaldehyde，photocatalyst，Fe doping Titanium Dioxide，

目录

1 引言 (5)

1.1 室内空气环境污染现状 (5)

1.2 甲醛的性质及危害 (5)

1.2.1甲醛的物理化学性质 (5)

1.2.2甲醛的危害 (5)

1.3 室内空气中甲醛的来源及影响因素 (6)

1.3.1室内空气中甲醛的来源 (6)

1.3.2室内空气中甲醛浓度的影响 (6)

1.4甲醛去除方法研究现状 (6)

1.4.1物理方法 (6)

1.4.2化学方法 (7)

1.4.3纳米光催化氧化法 (8)

1.5本文研究的目的及意义 (6)

2 实验部分 (8)

2.1 实验药品及仪器 (8)

2.2 光催化剂的制备 (9)

2.3 甲醛去除试验方法 (10)

3 结果与讨论 (12)

3.1不同居室环境的去除效果分析 (12)

3.2 温度变化的影响分析 (12)

3.3光照时间的影响分析 (13)

3.4不同催化剂的影响 (14)

3.5空气湿度的影响 (15)

4 结论 (16)

致谢 (17)

参考文献 (18)

1 引言

1.1 室内空气环境污染现状

现如今，室内空气的污染程度已经达到不得不被重视的程度，随着社会的进步，人们早已不能满足于草房、砖房的简单的居住环境，科技的不断进步为消费者提供了层出不穷、豪华艳丽的室内装修装饰材料，但这些外表看似光鲜的科技产物背后却隐藏着重大的安全、健康隐患。由室内装修及装饰的人工材料释放出来的有毒有害污染性气体正在以潜伏性、长期性和隐蔽性的方式危害着我们的身体健康，其污染物浓度可达室外的2～5倍，有的甚至高达100倍。据统计人们每天平均在室内度过的时间为87%，在封闭的交通工具中为7%，而户外仅占6%[1]。这无疑给原本舒适健康的生活增添了许多烦恼。随着社会的发展，教育的进步，人们对于室内空气污染这些相关的环保、健康、安全的知识也有了进一步的了解和认识，也都渐渐意识到自己所处的环境目前所受污染的严重程度，为了自己和家人的健康着想，部分百姓在购房，居室装修的同时会考虑到将来要居住的环境是否安全健康，会想到看是不是能有什么办法能让新家尽量使污染降到最低或者达到国家标准以下。所以，室内及车内空气治理这个行业就应运而生。因为甲醛气体是室内空气主要有毒有害气体污染物之一,所以本实验针对甲醛进行了一些研究。

1.2 甲醛的性质及危害

1.2.1甲醛的物理化学性质

甲醛的分子式是HCHO，又名蚁醛，是最简单的醛类化合物，1867年被霍夫曼发现。甲醛是一种可燃、无色及具有强烈刺激性气味的有毒有害气体，一种原生毒素，分子量为30.03，与空气相对密度非常接近。甲醛被确认为有效地杀菌消毒物质，人们常用的“福尔马林”即为35%～40%的甲醛水溶液，这种溶液常常被用作医学上的防腐剂。甲醛能与水、乙醇、丙酮等有机溶剂按任意比例混合并溶解在一起。甲醛还可以与核酸、糖类、蛋白质等发生一系列反应，造成其化学性质发生变化，若与生物相接触，会对生物产生较大的毒性。

1.2.2甲醛的危害

甲醛污染对人类身体健康有着显著危害。2004年，国际癌症研究机构（IARC）以及世界卫生组织（WHO）对目前的甲醛致癌性进行充分分析、评价后，将其定为第I类人体致癌物质[2-5]，甲醛位于我国有毒化学品优先控制名单第二位[6]。

甲醛对人的皮肤黏膜会产生一定程度的刺激作用，当甲醛的浓度超过国家室内甲醛浓度标准，即0.08mg/m3（Ⅰ类民用建筑工程标准）的时候，人就会产生不适感，可能会引起眼睛红痛、眼睛发痒、咽喉感到不适甚至疼痛、声音嘶哑、打喷嚏、