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随着人民生活水准的日益提升,人们对室内装修提出了更高的要求。然而由于建筑装修材料中含有大量可挥发性污染物导致室内空气污染日益严重,因此人们对空气净化器出现了爆发性的需求,其中光触媒技术由于其环保特性而引起了人们的重视;但目前市场上光催化技术有很多都存在有效率低下的问题,所以对光催化剂的改性研究以及与其它净化技术相结合并应用于空气净化器就尤为重要了。本课题采用溶胶凝胶法与浸渍法制备光触媒滤料,之后根据比较实验法从紫外光的光照强度、风速以及催化剂负载量在搭建反应空间内分别对其进行了测试与研究,并使用扫描电镜观察了光触媒滤料的表面形貌;然后以高锰酸钾作为氧化剂,并负载至载体上对气态甲醛的降解效果进行了研究;最后将光催化技术(简称PCO)、活性炭纤维(简称ACF)以及高锰酸钾氧化铝球(简称PM球)等不同技术相互复合降解甲醛进行了研究。各项研究成果如下:(1)溶胶凝胶法制备光触媒滤料的最佳运行工况为:波长λ=254nm且光强I=114μw/cm~2的紫外灯、风速v=2.9m/s、催化剂负载量m=9.5mg/cm2;根据测试可知在这类组合下,1m~3反应空间内9min后甲醛降解率可达100%,而甲苯在60min的降解率为91%。浸渍法制备光触媒滤料的最佳运行工况:波长λ=254nm且光强I=114μw/cm~2的紫外灯、风速v=2.9m/s、0.15%Ag掺杂P25以及催化剂负载率为16%;根据测试可知,在42m~3反应空间内该类型光触媒滤料在1h内对甲醛的降解率为53%、对甲苯的降解率为20%;经过研究发现这两种光触媒滤料均符合单分子L-H模型。(2)对高锰酸钾氧化剂的研究发现,PM球对甲醛的氧化作用符合一级反应动力学方程,当风量为300m~3/h时,甲醛的一次通过率在21.88%~69.33%之间,且PM球用量在1.25kg以上时可显著提升反应器对甲醛的降解率。(3)将光催化技术复合其它净化技术对甲醛进行降解测试,研究发现在1h内ACF+PCO对甲醛的最高降解率为94%,比ACF+PCO+PM球的降解速度快15%左右;同时选用CADR值与EER值对不同技术的空气净化器进行评价,发现净化器仅采用管状式光触媒技术时效能是5级,其余技术对气态污染物的去除效能均在4级以上,且ACF+PCO复合技术与5kg PM球均为1级效能。(4)通过对反应空间的气流组织进行模拟,证明了反应空间内各设备的放置位置合理,检测器对污染物浓度的实时监测数据具有较高的可靠度。并且说明当净化器位于房间中央时,整个房间的气流组织分布最均匀,对污染物的净化速率最高。图46幅,表23个,参考文献92篇。