论文部分内容阅读
室内甲醛等有害气体的净化技术及净化材料的研究是当前材料领域的一大热点。本文采用液相沉淀法制备二氧化锰(MnO2)，并采用XRD、SEM、FTIR、TG等技术对产物进行分析表征。分析表明合成的γ-MnO2的结构是纳米棒自组装的绒球状颗粒，δ-MnO2为纳米层状结构，而非晶态MnO2是近似球形颗粒；MnO2表面吸附的羟基、Mn-O键的吸收峰由于存在纳米结构而发生不同程度的分裂、蓝移及谱带增宽现象。
采用浸渍法和偶联法制备MnO2负载纤维，并应用SEM技术对两种负载后纤维的外观形貌进行分析比较，发现浸渍法比偶联法制备的负载纤维负载更多的MnO2颗粒，但有部分团聚。偶联法负载纤维虽然负载量少，但是分布比较均匀，负载比较牢固。分别用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和聚乙烯醇(PVA)为偶联剂制备MnO2负载纤维，并对不同样品进行形貌分析，发现CMC-Na和PVA含量分别为1wt％、4.5wt％时，MnO2粉末的分布较均匀，负载牢固。
对不同晶型的MnO2催化氧化甲醛的性能进行研究，采用乙酰丙酮法测试甲醛浓度。结果表明，三种不同晶型的MnO2对甲醛催化氧化性能的高低依次为：γ-MnO2>非晶态MnO2>δ-MnO2。MnO2对甲醛吸附量会受温度和甲醛初始浓度的影响，在一定温度范围内(15-60℃)，温度越高，甲醛吸附量越大；在一定甲醛初始浓度范围(4-22mg/L)内，甲醛初始浓度越大，甲醛吸附量越大。
对不同方法制备的MnO2负载纤维甲醛吸附性能进行研究。当甲醛浓度较低(20mg/L)时，两种负载纤维与未负载的纤维相比，都显示出较好甲醛去除性能。与浸渍法相比，偶联法负载纤维使用性能较好。当环境中甲醛浓度较高(180mg/L)时，在短时间内，负载纤维对甲醛的去除量会低于未负载纤维，随反应进一步进行，负载纤维活性迅速升高。对活性炭含量不同、偶联剂不同的负载纤维的甲醛去除量进行测试，结果表明，活性炭的含量越高越有利于甲醛的吸附，采用4.5wt％PVA为偶联剂制备的负载纤维比以1wt％CMC-Na为偶联剂制备的负载纤维去除甲醛性能要好。