TiO_(2)负载MnFeO_(x)催化剂的制备及常温催化氧化甲醛性能研究

甲醛(HCHO)是室内空气的主要污染物之一,它严重影响了室内空气的质量,危害了人体的健康。常温催化氧化法是去除HCHO的有效方法,该方法能够在室温下将HCHO完全转化为CO_(2)和H_(2)O。然而目前的常温催化剂主要以贵金属催化剂为主,价格昂贵,并且不利于大规模的生产与应用。通过溶胶-凝胶法制备TiO_(2)载体,以硝酸锰和硝酸铁为活性前驱物,通过浸渍、蒸发、烘干、焙烧的方式完成MnFeO_(x)的负载,同时考察金属氧化物的负载量、摩尔比、焙烧温度等因素对催化剂常温催化氧化性能的影响。并利用BET、SEM、XRD、H_(2)-TPR、O_(2)-TPD、In-situ DRIFTS等技术对催化剂进行微观表征与分析。实验结果表明,当MnFeO_(x)的负载量为10%(质量分数),n(Mn)/n(Fe)=4∶1,焙烧温度为350℃时,催化剂表现为最佳的常温催化氧化活性,48 h内甲醛的去除率达到87.6%。

柠檬酸配合法制备CuMnCeO_(x)催化剂及常温催化氧化性能研究

常温催化氧化是消除室内HCHO污染最可行的方法之一,其中以过渡金属氧化物为代表的催化剂因性能优异、成本低廉而备受广泛关注.采用柠檬酸配合法和水热法制备了一系列CuMnCeO_(x)催化剂,研究考察制备方法及载体对催化剂氧化性能的影响,并利用XRD、SEM、BET、H_(2)-TPR、XPS和IR等对催化剂进行微观表征与分析.研究发现,制备方法及载体类型对催化剂的表面结构形貌、氧化性能产生显著影响,其中采用柠檬酸配合法所制的CuMnCeO_(x)-C催化剂性能最佳,48 h的HCHO去除率达98.6%,完全满足GB50325-2001标准要求,其介孔结构,晶体粒径及所形成的铈基铜锰固溶体均利于形成大量氧空位及催化氧化反应,且展示出良好的抗水蒸气和稳定性能,其在常温催化氧化VOCs方面具有重要应用前景.

光催化耦合常温催化氧化HCHO的Bi^(3+)-TiO_(2)/MnCeO_(x)催化剂性能

常用净化室内挥发性有机物(VOCs)的方法主要有吸附、低温等离子体、光催化氧化、常温催化氧化等,而鲜有基于光催化耦合常温催化催化剂的报道。以具备常温催化氧化性能的MnCeO_(x)为载体,以具有可见光催化性能的Bi^(3+)-TiO_(2)为活性组分,考察负载量、煅烧温度、制备方法以及结构形态等对Bi^(3+)-TiO_(2)/MnCeO_(x)催化氧化甲醛(HCHO)性能的影响,并利用XRD、BET、SEM、TEM、UV-vis DRS和IR等技术对催化剂进行微观表征与分析。结果表明,催化剂表观结构形态、晶型、粒径、孔道、掺杂、可见光吸收及抗水性为Bi^(3+)-TiO_(2)/MnCeO_(x)氧化性能提升提供了必要条件,两者间的多重协同耦合作用是核心,其中采用浸渍法所制的负载量10.0%Bi^(3+)-TiO_(2)/MnCeO_(x)(550℃)表现最佳,48 h催化降解率高达93.4%,其HCHO浓度低于室内控制标准(GB50325-2001),且稳定性良好。本研究结果可为室内HCHO高效控制耦合光催化和常温催化技术提供参考。

银-铋修饰TiO_(2)纳米材料可见光催化剂制备及降解甲醛性能分析

预防和控制低浓度气态甲醛(HCHO)仍是室内环境污染所面临的巨大挑战之一,设计合成吸附能力强、催化氧化性能高、稳定性好的催化剂具有重要的实际应用价值。采用水热法和溶胶-凝胶法制备了一系列Ag-Bi共掺杂的纳米结构Ag/Bi-TiO_(2)光催化剂,用于在可见光、无动力条件下催化降解室内低浓度气态甲醛。并采用XRD、SEM、BET、H_(2)-TPR、UV-vis、XPS等技术对所制催化剂进行表征分析,考察了制备方法、Ag-Bi掺入量、煅烧温度等条件对催化剂可见光催化氧化性能的影响。结果发现:水热法制得的Ag/Bi-TiO_(2)-H催化剂降解甲醛效果最佳,其48h降解率可达到94.1%,可将浓度为1.076 mg/m^(3)的甲醛降低至0.093 mg/m^(3),显著提升了TiO_(2)的催化氧化性能,其Ag_(2)O/Ag、Bi^(3+)和TiO_(2)间的协同耦合作用改善了催化剂的微观结构,增强其对可见光的吸收,促进了光生电子的形成及转移。表面羟基以及耦合作用所形成的吸附氧提升了低浓度甲醛的吸附与催化氧化降解能力,且该催化剂展示出优异的稳定性能。