室内甲醛的光催化治理及空气净化器的设计.pdf

大连理工大学
硕士学位论文
室内甲醛的光催化治理及空气净化器的设计
姓名:赵桂芳
申请学位级别:硕士
专业:环境工程
指导教师:赵雅芝
20070601
摘要纳米光催化空气净化技术是目前国内外研究的一个热点,它是以纳米为催化剂,在室温条件下可将空气中的有机污染物和部分无桃物予以光解消除。与传统的空气净化技术相比,纳米光催化空气净化技术具有处理效率高、能耗低、操作简单、无二次污染等优点,因而在空气净化领域表现出广阔的应用前景。本论文以消除室内典型污染物甲醛为研究目标,研究内容包括催化剂的制备、光催化剂的性能测试、光催化反应器的设计、委托加工制作及该光催化反应器降解甲醛效率的性能测试,同时对影响光催化反应器效率的因素进行了考察分析。,。考察了溶胶的值、镀膜层数、干燥方式、煅烧温度、的掺杂量等因素对甌獯呋阅艿挠响,并对催化剂的表面形貌和晶型进行了分析。结果表明,、均匀,且前者对甲醛的光催化效果比后者好。在催化剂的制备过程中,以钛酸四丁酯:正硅酸已酯:硝酸钻:.的摩尔比配备溶胶一凝胶,在玻璃纤维上镀膜层,用微波干燥,然后在下煅烧,获得的锐钛矿...催化剂具有良好的催化性能,对初始浓度为/的甲醛的去除效率为%,比拇呋率提高了约%。在上述研究基础上,对光催化反应器内部结构进行了优化设计,提出了一种催化剂层为齿轮状的结构,并和内部结构为层片状和圆筒状的空气净化器进行了性能比较,结果表明,..能很好地接受到紫外光的照射同时也能充分地和污染物质相接触,具有较好的净化室内空气的效果。考察了湿度对净化效率的影响,同时也考察了净化器连续运行的稳定性情况。此外,对净化器进行了经济性评价,自行研制生产的空气净化器其成本比市场上同类产品售价便宜%左右,具有较强的市场竞争力。关键词:光催化;;甲醛;空气净化器大连理工大学硕士学位论文
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独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名:
导师签名:么纽支堑作者签名:盘挂耋山吐幸上月盟日导师签名:么名区盈∑兰大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理大连理工大学硕士学位论文
引言继“煤烟型”、“光化学烟雾型”污染后,最近专家研究发现,现代人正进入以“室内空气污染”为标志的第廴臼逼趂K孀殴ひ祷痰牟欢贤平呒际醯陌旃备、化纤地毯、漂亮装饰壁纸的出现,引起了室内环境的巨大变化。室内建筑中所用的装饰材料散发出的一些化学物质,使得室内聚积了大量污染物,造成了室内空气的污染。人们长期生活在这种含有大量污染物的环境中,会引起头晕目眩,身体衰弱以及各种慢性病的发生。目前室内装修用的人造纤维板均含有甲醛胶合剂,胶合剂中的甲醛释放周期长达年,致使甲醛成为室内空气中的主要污染物。在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,是公认的变态反应源,也是潜在的强致突变物之一。室内污染治理的主要技术有物理吸附技术、化学中和技术、空气负离子技术、臭氧氧化技术等,这些技术都存在着不同程度的缺点。如物理吸附对新装修几个月的室内有机物的去除不明显,且会对环境产生二次污染,此外,吸附剂需要定期更换;化学中和技术一般采用络合技术,破坏甲醛、苯等有害气体的分子结构,该技术最好结合装修工程使用才能更好的发挥作用;臭氧氧化法由于臭氧本身也是一种空气污染物,国家有相应的限量标准,如果发生量控制不好,会适得其反。光催化技术作为一种新兴实用技术,可用于室内污染空气的治理。二氧化钛半导体光催化剂在包括太阳光在内的各种途径的紫外光的照射下,对各种污染物进行降解氧化,优点是催化效果好、能耗低、操作简单、无二次污染,该技术在环境污染治理中有着广阔的应用前景,但目前尚处于试验研究阶段。本文选取室内典型污染物甲醛作为目标物,⒏男