科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
甲醛污染日益严重，有效降解甲醛是亟需解决的现实问题。以生物质材料、不同变质程度的煤、石油焦等为原料制得的活性炭具有比表面积大、吸附效率高等优点，在吸附、分离甲醛污染物方面具有显著优势。综述了活性炭吸附机理及改性机理、Ti O2光催化反应原理、提高光催化活性的途径、Ti O2负载等，分析比较了活性炭和Ti O2/AC对甲醛的吸附降解性能，并对活性炭改性、Ti O2/AC吸附-光催化的未来方向进行了展望。活性炭以物理吸附为主，在一定压力、温度条件下会发生脱附，造成二次污染。通过酸化改性可改变活性炭的孔径分布和表面酸性官能团含量，将物理吸附转变为物理-化学联合吸附，可有效提高甲醛分子在活性炭表面的吸附。除了活性炭吸附甲醛外，Ti O2无毒无害、安全绿色、光催化效率较高，是公认的较理想光催化降解甲醛等污染物的材料，根据Ti O2光催化原理，通过—OH和—O2-两种氧化能力极强的活性物种，甲醛等污染物能被催化降解为CO2、H2O或其他无机小分子。然而，Ti O2量子效率低、可见光吸收范围窄、重复利用率低等问题限制其大规模工业应用。金属离子掺杂进Ti O2后形成电子、空穴的浅捕获势阱，非金属阴离子取代Ti O2氧位后，改变结构的畸变程度，一定程度上减少了电子-空穴对的复合。通过复合敏化可将禁带宽度不同的半导体组合形成一个异质结，拓宽复合催化剂的光谱响应范围。将Ti O2负载在活性炭上制得Ti O2/AC吸附催化协同材料，有利于解决催化剂难以回收利用的问题，通过活性炭对甲醛的吸附与浓缩，为光催化提供良好的反应环境，提高降解速率。通过控制活化与炭化过程，开发出具有特异吸附能力的活性炭;随着对Ti O2机理的深入探究，制备去除效率高、吸附容量大、能耗低、具有选择性的Ti O2/AC材料，提升吸附催化协同材料的制备水平，有利于实现高效清洁降解甲醛的技术目标。
- 单位
