论文部分内容阅读
由于室内装修材料的使用及人们在室内的工作、生活时间的延长,室内VOCs(Volatile organic compounds)对人体健康的危害越来越大,使室内空气净化技术成为了热点。目前室内空气净化方法包括:过滤法、光催化氧化法、臭氧净化法、低温等离子净化法、吸附净化法和联合净化法。其中最具有发展前景的是联合净化技术如:吸附-光催化技术。因此本文采用微孔聚合物作为吸附材料,另外通过合成InVO4-TiO2这种可见光下具有良好光催化性能的光催化剂,并通过它们的耦合,来处理室内甲醛污染物,研究以微孔聚合物和InVO4-TiO2为光催化剂的耦合材料的吸附-光催化性能。这对扩大微孔聚合物的应用及发展室内空气净化技术的理论和实践具有十分重要的意义。本文主要分为三个部分:PVBC-DVB超交联微孔聚合物的制备;溶胶-凝胶法制备InVO4-TiO2光催化剂和吸附-光催化涂料的制备。吸附-光催化涂料是通过PVBC-DVB微孔聚合物和InVO4-TiO2耦合后,加入到纯丙乳液(起粘结剂的作用)来制备。采用甲醛气体作为VOCs代表,将甲醛气体分散在自制的模拟室内环境容器中。用紫外-分光光度计检测甲醛气体的浓度变化情况。文章中主要做了不同孔材料对甲醛的吸附试验和吸附-光催化涂层对甲醛的循环吸附能力。主要结论如下:通过对PVBC-DVB前体的超交联后,得到一种高比表面积和孔径小的微孔聚合物,并做了关于甲醛吸附实验。证实了PVBC-DVB 1:1的超交联聚合物对甲醛的吸附量达到0.997mg/g,比其他微孔材料的吸附性能要好。采用溶胶-凝胶法制备的InVO4-TiO2光催化剂,在日光灯照24h,对甲醛溶液进行降解。复合量0.5wt% InVO4的TiO2对甲醛水溶液的降解最高,降解率达到6.9%。对InVO4-TiO2进行了DRS和XRD表征。表征结果表明:溶胶-凝胶法的光谱响应范围要比原位合成法制备的InVO4-P25效果好,扩宽了催化剂光谱的相应范围至710nm;InVO4和TiO2之间存在较强的相互作用,它们之间有较好的复合。最后,对吸附-光催化涂层进行了吸附-降解循环测试,实验结果表明含PVBC-DVB 1:1的光学涂层,第一次材料吸附甲醛率84.7%;光照12h后,第二次材料对甲醛吸附率44.6%,处理甲醛率40.1%,光照12h后,第三次材料对甲醛吸附率为30.1%,处理甲醛率14.5%。吸附-光催化涂料随着光催化降解污染物的同时得到有效地再生,从而达到空气净化的目的。