含载银二氧化锰超细纤维催化降解甲醛的研究

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室内装潢的流行不可避免的带来了严重的空气污染问题,其中甲醛是室内严重的污染物之一。目前,去除甲醛的方法很多,但每种方法都存在一定的缺陷,如臭氧氧化法产生的二次污染危害人体健康;物理吸附法吸附速率慢,吸附剂容易达到饱和;光催化氧化法只有在紫外光充足的情况下才能发挥作用;金属氧化物法在常温常压下,利用空气中的O2就能将甲醛完全氧化为无毒的H2O和CO2。虽然金属氧化物催化氧化法较之前方法优势明显,但催化剂大多是粉末状的,存在粉尘污染,团聚的缺点。  论文研究的主要目的是合成高效载银二氧化锰复合催化剂,将载银二氧化锰粉末与腈氯纶进行溶液静电纺丝。论文涉及载银二氧化锰的制备,含载银二氧化锰的腈氯纶纳米纤维的制备、表征以及其降解甲醛效果的研究。  采用研磨法和回流法制备了载银二氧化锰复合催化剂,比较了其对甲醛的催化效果,结果表明,回流法制备的催化剂具有较好的催化活性。探讨了回流法制备的最佳工艺,结果表明,反应温度为100℃、高锰酸钾溶液滴加到硫酸锰与硝酸银的混合溶液中、载银质量分数为10wt%、反应时间3h时制得的催化剂对甲醛催化降解性能较佳,其去除效率高达90%。  研究了载银二氧化锰作为无机共混添加物在腈氯纶纺丝原液中的含量和分散性及纺丝工艺参数对纤维形貌的影响,确定了最佳工艺参数。结果表明,纺丝液中丙烯腈-偏氯乙烯共聚体质量分数为16wt%,纺丝电压为25kV,载银二氧化锰的质量分数为25wt%,PVP分散剂质量分数为1.6wt%能实现载银二氧化锰在腈氯纶纤维中很好的分散。  将制得的纤维进行降解甲醛研究,结果表明,1g纯腈氯纶纤维在甲醛浓度不超过10mg/L、吸附温度为35℃时表现出微量的吸附性,当加入的催化剂质量分数为25wt%时,腈氯纶纤维的降解甲醛效率大大提高,其对甲醛的去除率可达90%以上,同时加快了同等催化剂用量对甲醛的去除速度。含催化剂的腈氯纶纤维经过双氧水处理后加快了催化反应的进行,提高了对甲醛的去除率,同时纤维有良好的催化降解稳定性。
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