活性炭/树脂负载TiO2光催化净化甲醛实验研究

牛永红，王嘉琦，李义科，顾洁，王文才，杨占峰，崔凌霄

(1.内蒙古科技大学 能源与环境学院，内蒙古 包头 014010；2.内蒙古科技大学 矿业研究院，内蒙古 包头 014010；3.白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室，内蒙古 包头 014030；4.包头稀土研究院，内蒙古 包头 014030)

甲醛是室内主要有机污染物之一，影响人体健康，对其高效去除技术研究受到学界普遍关注[1-3]。紫外光照条件下，TiO2能够将甲醛催化降解为CO2和H2O，不造成二次污染。而活性炭和树脂具有多孔结构，对TiO2负载效果好，可有效提高光催化净化甲醛的效率[4-7]。研究表明，被负载后TiO2的晶粒尺寸减小，光催化表面积增大，TiO2能带结构量子化导致光谱蓝移，催化剂活性显著提高[8-9]。本文分别采用溶胶-凝胶法、离子交换法制备了TiO2/AC和TiO2/CER两种复合光催化材料，通过实验，对比分析了两种材料在不同工况条件下的光催化净化甲醛性能，为空气有机污染物净化新型催化剂的研发及应用提供了新思路。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

钠型732强酸型阳离子树脂、粉末椰壳活性炭均为工业品；去离子水，自制；钛酸丁酯、无水乙醇、浓盐酸、甲醛溶液、氢氧化钠粉末均为分析纯；硫酸钛，化学纯。

GZX-9140MBE型数显鼓风干燥箱；FV-12NL3C送风机；HC-B电子天平；CJJ78-1磁力加热搅拌器；HH-2数显恒温水浴锅；PTH-A24精密温湿度巡检仪(测量精度为0.01 ℃、0.01%RH)；GDYK-206S甲醛测试仪(测量精度为0.01 mg/m3、量程为0～4.5 mg/m3)；YC-D205超声波加湿器。

1.2 TiO2/AC的制备

采用蒸馏水多次清洗的方法对活性炭进行预处理，过滤活性炭中的杂质，将清洗后的活性炭放入烘箱中，105 ℃下干燥备用。……