【摘 要】
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甲醛(HCHO)是最常见的室内挥发性有机污染物,主要来源于室内装修材料和建筑材料。长期处于低浓度甲醛环境中会对人体健康产生负面影响。因此,了解室内环境中甲醛污染水平及其降解方法是当前环境领域的研究热点。本论文利用分光光度法对新装修典型室内场所的甲醛进行检测,分析室内环境中甲醛浓度的影响因素以及通风和市售催化剂对室内环境中甲醛的去除效果;采用简便的微波水热法、煅烧法合成了单斜相BiVO_4和g-C_
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甲醛(HCHO)是最常见的室内挥发性有机污染物,主要来源于室内装修材料和建筑材料。长期处于低浓度甲醛环境中会对人体健康产生负面影响。因此,了解室内环境中甲醛污染水平及其降解方法是当前环境领域的研究热点。本论文利用分光光度法对新装修典型室内场所的甲醛进行检测,分析室内环境中甲醛浓度的影响因素以及通风和市售催化剂对室内环境中甲醛的去除效果;采用简便的微波水热法、煅烧法合成了单斜相BiVO_4和g-C_3N_4/TiO_2光催化剂,通过加热搅拌的方法使二者复合,得到g-C_3N_4/TiO_2/BiVO_4纳米复合光催化剂,对制备的催化剂进行一系列结构、光学表征以及降解甲醛性能测试。主要研究成果如下:(1)检测分析表明,压强的变化不会影响室内环境中甲醛浓度;室内环境中甲醛浓度受温度、湿度的影响,随着温度、湿度的增加而增大;当室内温度超过35℃时,室内典型场所甲醛浓度几乎都已超过国家标准值(≥0.08mg/m~3);通风与某市售催化剂对室内环境中甲醛的降解效率均不超过30%。(2)成功制备了甲醛光降解催化剂。TEM分析证明了g-C_3N_4/TiO_2与BiVO_4成功复合,BiVO_4、g-C_3N_4和TiO_2的晶格互相交织形成三重异质结;通过FT-IR光谱观察到g-C_3N_4/TiO_2/BiVO_4复合光催化剂出现C-N杂环的吸收峰,证实了BiVO_4、g-C_3N_4和TiO_2之间发生了作用;XRD分析表明掺杂后锐钛矿相TiO_2和单斜相BiVO_4的晶型没有发生变化;DRS分析表明掺杂后的光催化剂光谱响应范围变宽,对可见光具有良好的吸收性能;全自动比表面积孔隙度分析表明,复合后光催化剂比表面积增大,为光催化反应提供了更多活性位点。(3)在自制的光催化反应器中,通过调节反应器温度、湿度等条件,模拟室内环境对甲醛进行光催化降解实验。对比了不同催化剂降解甲醛的效率,其中g-C_3N_4/TiO_2/BiVO_4纳米复合光催化剂对甲醛的降解效果最好。甲醛初始浓度、光催化剂用量、相对湿度以及温度对光催化剂降解甲醛效果具有一定影响。当甲醛浓度较低时,随着初始浓度的增加,甲醛的降解效率增加,但当甲醛浓度达到一定值后,大量甲醛吸附在光催化剂表面,降低甲醛降解效率。光催化剂用量可以提高甲醛的降解效率,但光催化剂与甲醛浓度存在相互限制的关系。随温度的增加,甲醛的降解效率随之增加。当相对湿度为40%～60%时,甲醛的降解效率最高。
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