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光催化净化室内空气中甲醛的研究

梁斌  
【摘要】:以钛酸丁酯[Ti(OBu)_4]为原料,用溶胶—凝胶法在玻璃纤维布上负载TiO_2催化剂,进行光催化氧化甲醛气体的实验研究。实验中用XRD方法对所制备的TiO_2粉末进行表征,结果表明所制备的TiO_2粉末晶型为锐钛矿型,粒径在9nm~11nm之间。在进口气体流量为20 L/h、甲醛浓度为168 μg/L,面积为158.4 cm~2的玻璃纤维布上TiO_2的负载量从0增加至0.32 g的条件下,甲醛气体净化率随TiO_2的负载量的增加而逐渐增大,最大值可达到87.0%,当负载量继续增加时,净化率基本保持不变。光催化反应器中,甲醛气体净化率随气体有效停留时间的增加而提高,当气体有效停留时间从11.9 s增至23.8 s时,达到最大值87.0%,随后趋于平缓。当掺杂Fe~(3+)量由0增加至0.2%时,甲醛气体净化率可由87.0%增至95.2%,掺杂Fe~(3+)通过降低光生电子和空穴复合率提高了TiO_2光催化活性。Langmuir-Hinshewood方程适用于光催化氧化甲醛的反应过程,推导出的数学模型的计算值与实验值较好吻合。


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