基于锰基YMn2O5催化剂室温降解挥发性有机化合污染物

作者：沈方燮; 万翔; 王卫超^*

来源：应用化学, 2023, 40(06): 888-895.

DOI：10.19894/j.issn.1000-0518.220350

• 挥发性有机化合物
• 莫来石
• 室温降解
• 空气净化器

基于物理吸附的挥发性有机化合物(Volatile organic compounds, VOCs)净化方式快速且具有通用性,目前已广泛应用于室内空气净化设备中。但在使用过程中受到净化材料吸附总量有限和环境温度变化的影响,往往会对室内空气造成二次污染,严重威胁人们的健康。而通过频繁更换耗材改善二次污染的方式,对消费者造成经济损失的同时,也对环境和下游回收产业带来严重负担。基于此,提出了基于锰基莫来石催化剂(YMn2O5, YMO)+O3的新型VOCs净化技术,并用于室内空气净化。结果表明,在18℃、1.2×105 mL/(g·h)的条件下,丙烯被完全催化降解生成CO2和H2O。将燃烧产物包括丙烯、多环芳烃和脂肪烃等在内的焚香作为VOCs源,在18℃,不同初始浓度与不同相对湿度条件下,自制空气净化器能快速降解VOCs,其洁净空气输出比率达到75 m3/h。随着VOCs初始浓度增加,完全降解所需的时间增加,而环境的相对湿度变化也会影响VOCs降解速率,当相对湿度为40%时,自制空气净化器降解VOCs速率最快。YMO+O3技术路线在低于室温条件下能够有效降解VOCs,且不造成二次污染。由于催化剂不参与反应,其理论寿命无限长,该技术路线有望在下一代空气净化设备中普及。

• 单位
  南开大学