论文部分内容阅读
室内装修和家具释放的醛类气体会对环境和人们健康产生威胁。吸附法结合光催化法清除醛类气体污染物具有绿色环保,无二次污染的优点,已引起国内外广泛重视。本文制备了两种兼具良好吸附和催化性能的材料—多孔钛磷灰石（MP-TiHAP）和负载氯化银的多孔钛磷灰石（AgCl/MP-TiHAP）,研究MP-TiHAP和AgCl/MP-TiHAP对乙醛吸附和降解的效率及其影响因素,将其应用于墙体涂料中,研究涂料对乙醛气体的净化作用,以发挥两者的综合优势,为材料的实际应用提供实验指导。论文的主要研究内容及结论如下:（1）以多孔CaCO3为模板采用共沉淀的法制备了MP-TiHAP,采用X射线衍射仪、扫描电镜、比表面积测试仪、紫外-可见漫反射分光光度计、紫外可见区稳态荧光光谱等技术对MP-TiHAP进行了表征,分析了模板合成温度、共沉淀反应温度和溶液中钙和钛离子的摩尔比对产物结构和性能的影响,得到了优化的合成条件。同时研究了MP-TiHAP和非孔的TiHAP对乙醛吸附、光催化降解的性能差异,分析了MP-TiHAP降解乙醛的路径和机理。MP-TiHAP呈现蜂窝状多孔结构,比表面积较大,对乙醛具有良好的吸附和降解性能,24h对乙醛的吸附能达到72.4%,120 min降解率能达到85.8%,降解过程符合一级动力学特性,反应速率常数为0.017 min-1。MP-TiHAP降解乙醛主要是羟基、空穴和超氧自由基共同作用的结果,将乙醛氧化至呈无毒的CO2和H2O,实现乙醛的催化降解。（2）以AgNO3为Ag源采用原位沉淀法将AgCl负载到MP-TiHAP上,制备了AgCl/MP-TiHAP。分析测试结果表明,AgCl的负载会使MP-TiHAP表面孔隙率有所降低,但可以促进样品对可见光的吸收,提高光能利用率;同时AgCl的负载使电子和空穴对的分离速率加快,而复合速率变慢,增强了对罗丹明B（RhB）和乙醛的催化降解效果。推测降解机理是,AgCl与TiO2的异质结结构,加速了电子的转移,同时依靠产生的超氧自由基进行催化降解;此外MP-TiHAP本身也保留了原来空穴、羟基和超氧自由基的催化降解作用。（3）把MP-TiHAP和AgCl/MP-TiHAP添加到河北晨阳工贸集团提供的水性环氧树脂乳液中制成墙体涂料,在自制的密封玻璃反应箱中进行对乙醛的吸附和降解实验,通过取样前后乙醛气体残余量的分析,检测涂料对乙醛的吸附和降解性能。结果表明,MP-TiHAP掺入量为10 wt%时,添加MP-TiHAP制成的涂料对乙醛气体的降解率较高,并且具有良好的稳定性;AgCl/MP-TiHAP制成的涂料,对乙醛气体的降解性能有所提高。实验表明MP-TiHAP和AgCl/MP-TiHAP可以赋予涂料较好的净化作用,这为室内醛类气体污染物的净化提供了新的方法和实验依据。