TiO_2納米光催化殺菌技術(shù)及其在空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用

采用玻璃珠為基底材料,鈦酸正丁酯為前驅(qū)物,peg400為造孔劑制備了tio2中孔納米薄膜.利用sem、tem、aes和raman光譜研究了薄膜的表面性能和結(jié)構(gòu)特性.利用甲醛為探針?lè)治?研究了該薄膜的光催化活性,并討論了其催化活性與結(jié)構(gòu)特性的關(guān)系.結(jié)果表明,該薄膜催化劑具有高催化活性和長(zhǎng)催化壽命.且當(dāng)膜層為3層(對(duì)應(yīng)薄膜厚度約為210nm),peg添加量為15％,400℃煅燒2h制備條件最佳.

納米光催化與蒸發(fā)冷卻技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)初探——本文分別介紹了蒸發(fā)冷卻技術(shù)與納米光催化技術(shù)在應(yīng)用中存在的問(wèn)題,并指出了可以利用納米光催化殺菌來(lái)解決蒸發(fā)冷卻空調(diào)中細(xì)菌滋生的問(wèn)題,且蒸發(fā)冷卻空調(diào)可以為納米光催化的反應(yīng)提供適宜的溫濕度與空氣流速,為納米光催...

納米光催化與蒸發(fā)冷卻技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)初探——本文分別介紹了蒸發(fā)冷卻技術(shù)與納米光催化技術(shù)在應(yīng)用中存在的問(wèn)題，并指出了可以利用納米光催化殺菌來(lái)解決蒸發(fā)冷卻空調(diào)中細(xì)菌滋生的問(wèn)題，且蒸發(fā)冷卻空調(diào)可以為納米光催化的反應(yīng)提供適宜的溫濕度與空氣流速，為納米光...

本文分別介紹了蒸發(fā)冷卻技術(shù)與納米光催化技術(shù)在應(yīng)用中存在的問(wèn)題,并指出了可以利用納米光催化殺菌來(lái)解決蒸發(fā)冷卻空調(diào)中細(xì)菌滋生的問(wèn)題,且蒸發(fā)冷卻空調(diào)可以為納米光催化的反應(yīng)提供適宜的溫濕度與空氣流速,為納米光催化與蒸發(fā)冷卻技術(shù)相結(jié)合的空調(diào)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及進(jìn)一步推廣提供了思路。

說(shuō)到美國(guó)五角大樓與俄羅斯克里姆林宮之聞的關(guān)系,可能約克人了解的會(huì)多一點(diǎn),那就是這兩個(gè)在風(fēng)云變幻的世界政壇中占有舉足輕重地位的建筑物都采用了約克空調(diào);說(shuō)到吉隆坡雙子塔與上海環(huán)球金融中心,大家都知道他們是曾經(jīng)的和未來(lái)的世界第一高樓,但大部分人還不知道——他們用的也都是約克空調(diào)。

納米光催化技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的研究已有三十年的歷史,隨著人們對(duì)生物污染的關(guān)注,用納米光催化技術(shù)來(lái)治理室內(nèi)生物污染成為新的研究熱點(diǎn)。本文綜述了利用納米光催化技術(shù)控制生物污染的相關(guān)研究文獻(xiàn),重點(diǎn)介紹了:①納米光催化反應(yīng)的基本原理;②納米光催化殺菌的生物機(jī)理;③納米光催化殺菌在處理空氣生物污染應(yīng)用方面的研究進(jìn)展。討論了目前研究的不足,歸納提出了利用納米技術(shù)控制空氣生物污染所亟需解決的問(wèn)題。

采用溶膠-凝膠法制備了la摻雜的納米tio2光催化劑并對(duì)其進(jìn)行了xrd物相分析。以節(jié)能燈為光源,考察了催化劑組成、催化劑加入量、反應(yīng)溫度等對(duì)其光催化降解亞甲基藍(lán)性能的影響。結(jié)果表明:la的摻雜能明顯提高納米tio2在節(jié)能燈照射下的光催化活性。其中,la0.5/tio2的催化效果最佳,當(dāng)反應(yīng)溫度40℃,催化劑加入量0.625g/l,反應(yīng)液ph值5.33時(shí),4h的降解率可達(dá)97.71%。xrd分析結(jié)果顯示,la的摻雜抑制了銳鈦礦向金紅石晶型的轉(zhuǎn)變,細(xì)化了晶粒。

簡(jiǎn)要介紹了納米光催化材料光解室內(nèi)空氣中voc(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的原理及國(guó)內(nèi)外在此領(lǐng)域的研究應(yīng)用情況,特別是日本在空氣凈化器中的應(yīng)用,認(rèn)為近期應(yīng)加強(qiáng)理論研究,除開(kāi)發(fā)家用空氣凈化器外,還應(yīng)重視該技術(shù)在集中空調(diào)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

本文對(duì)納米光催化技術(shù)的原理進(jìn)行了分析,對(duì)其用途和在暖通空調(diào)制冷領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了闡述,指出了這項(xiàng)高新技術(shù)在應(yīng)用中存在的問(wèn)題,分析了問(wèn)題存在的原因并提出相應(yīng)的解決辦法。

介紹了納米tio2光催化的機(jī)理和特點(diǎn)、納米tio2可見(jiàn)光催化零voc內(nèi)墻乳膠漆的性能和應(yīng)用等。表明其不僅是零voc無(wú)毒無(wú)害,而且是一種能在一般室內(nèi)照明條件下凈化空氣的內(nèi)墻乳膠漆。

研究了陳化時(shí)間及涂膜層數(shù)對(duì)納米tio2膜光催化性能的影響,結(jié)果表明:陳化3d時(shí),膜的光催化性能最高;涂膜層數(shù)為3時(shí),甲基橙的處理效率最高。同時(shí)研究了納米tio2膜對(duì)水和甲基橙的吸附性能,結(jié)果表明:水和甲基橙存在競(jìng)爭(zhēng)吸附,隨著加入甲基橙濃度的增加,光電催化測(cè)得的積分電量減少,膜的光催化活性降低。用制備的納米tio2膜光催化降解甲基橙,效率最高可達(dá)92.9%;在一定條件下累積運(yùn)行93.8h,降解率均在83%左右,表明制備的納米tio2膜有較高的光催化性能及較長(zhǎng)的使用壽命。

采用溶膠-凝膠法制備鉍摻雜型二氧化鈦可見(jiàn)光催化劑,并應(yīng)用到水性涂料中形成光觸媒涂料。對(duì)其降解甲醛的行為進(jìn)行研究,以"甲醛濃度→二氧化碳濃度"的變化作為分析甲醛降解的一種新的研究依據(jù),考察了光觸媒涂料在不同條件下降解甲醛的催化能力。結(jié)果表明:在氙燈全譜光照射下,光觸媒涂料能有效的降解甲醛,但是其自身有一部分也被氧化。

用sem分析了采用浸漬法制備的玻璃纖維布負(fù)載tio2光催化劑的負(fù)載情況,又以紫外線高壓汞燈為光源,研究了tio2光催化劑對(duì)甲基橙的光降解作用,同時(shí)分析了負(fù)載次數(shù)與ph值對(duì)甲基橙降解的影響。結(jié)果表明,在試驗(yàn)條件下采用浸漬法制備玻璃纖維布負(fù)載tio2光催化劑的最佳涂覆次數(shù)為6次,在酸性條件下降解效果較好。

介紹了納米tio2材料的光催化反應(yīng)原理,采用未摻cu2+和摻雜cu2+兩種納米整理劑對(duì)墻布進(jìn)行自清潔整理,比較兩種不同的整理劑對(duì)墻布的整理效果。結(jié)果表明,摻雜cu2+納米自清潔整理劑在可見(jiàn)光下對(duì)墻布具有較強(qiáng)的自清潔功能。

運(yùn)用溶膠-凝膠法,在瓷磚釉面上制備了tio2薄層材料,獲得了熱處理的最佳工藝參數(shù),如升溫速度、干燥時(shí)間、保溫時(shí)間、焙燒溫度、鍍膜層數(shù)等工藝參數(shù)。利用x射線衍射儀、能譜分析和電子掃描電鏡對(duì)瓷磚釉面表面的二氧化鈦晶型、形貌、顆粒大小進(jìn)行了測(cè)試。研究了該薄層材料對(duì)甲基橙光催化降解的粉末對(duì)比試驗(yàn)以及動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)和太陽(yáng)光光催化降解實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明瓷磚釉面tio2薄層材料對(duì)甲基橙具有良好光催化活性。

采用溶膠-凝膠法制備了多壁碳納米管(mwcnts)負(fù)載的ito/mwcnts-tio2/ito復(fù)合器件,利用sem、xps、uv-vis光譜等技術(shù)對(duì)復(fù)合樣品進(jìn)行形貌和結(jié)構(gòu)表征,以液相羅丹明b(rhb)的可見(jiàn)光光催化降解為探針?lè)磻?yīng),評(píng)價(jià)mwcnts-tio2復(fù)合薄膜的催化活性.xps結(jié)果表明mwcnts與tio2之間沒(méi)有形成ti-c鍵.i-v特性表明負(fù)載了mwcnts的ito/mwcnts-tio2/ito復(fù)合器件的光電流增強(qiáng).與空白tio2薄膜相比,mwcnts-tio2復(fù)合薄膜的可見(jiàn)光光催化降解rhb的速率提高了3.2倍.mwcnts并沒(méi)有摻雜到tio2晶格中,而是起到了類似光敏劑的作用,可在可見(jiàn)光激發(fā)下將導(dǎo)帶電子轉(zhuǎn)移到tio導(dǎo)帶上,經(jīng)一系列反應(yīng)降解rhb有機(jī)物.

制備了一種氮改性納米tio2光催化材料,并對(duì)其進(jìn)行了系列應(yīng)用研究。結(jié)果表明,氮改性納米tio2粉體的光催化效率比市售p25納米tio2粉體的光催化效率提高了40%。將它摻入到水泥基材料中,水泥砂漿的光催化效率隨摻量的增加而提高,摻量為10%時(shí)光催化效率達(dá)到60%以上。這一系列的水泥砂漿、聚合物水泥砂漿、聚合物水泥漿光催化材料可廣泛應(yīng)用于降解汽車尾氣中nox的場(chǎng)合。

理論與實(shí)踐證明,在空調(diào)系統(tǒng)中采用變頻技術(shù)具有顯著節(jié)能的效果。本文通過(guò)查閱大量的參考文獻(xiàn),并結(jié)合作者實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)的控制原理及其在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。首先闡述了空調(diào)變頻技術(shù)的基本控制原理,并重點(diǎn)介紹了"交-直-交"變頻器結(jié)構(gòu)原理;其次重點(diǎn)分析了變頻空調(diào)的優(yōu)點(diǎn),比如能夠節(jié)省電能,電壓適應(yīng)性比較好以及制冷速度較快,舒適性較好等優(yōu)點(diǎn);最后作者對(duì)變頻空調(diào)的控制系統(tǒng)及變頻調(diào)速器的自動(dòng)控制原理進(jìn)行了探討。

以摻加納米tio2制備的光催化納米建筑涂料為催化劑，研究了氣態(tài)氨在紫外光照射下的降解，探討了tio2光催化劑的類型、催化劑用量、氨的初始濃度等對(duì)氦光催化降解的影響，并對(duì)氨的降解產(chǎn)物進(jìn)行了分析，探討了氨的光催化降解機(jī)理。結(jié)果表明，摻加銳鈦型納米tio2的光催化納米建筑涂料具有較高的光催化活性，其光催化活性隨著納米tio2添加量的增加而提高，氨的光催化降解轉(zhuǎn)化率隨著氨初始濃度的增加而下降。氨的降解產(chǎn)物主要為nor和no2一，涂料的光催化活性通過(guò)水洗清除催化劑表面的降解產(chǎn)物后可得到有效恢復(fù)。

利用納米tio2改性水性雙組份聚氨脂清漆和丙烯酸清漆,將改性涂料直接涂飾染色單板并進(jìn)行氙光輻射試驗(yàn),探討了納米tio2對(duì)染色單板光變色的抑制作用以及納米tio2加入量對(duì)光變色性的影響。結(jié)果表明,聚氨酯和丙烯酸清漆中納米tio2加入量分別為3%和5%時(shí)對(duì)染色單板光變色的抑制效果最佳。光輻射前后,涂飾改性與未改性聚氨酯清漆楊木染色單板的色差δea*b分別為18.75、22.98,丙烯酸清漆的分別為11.75和16.98。改性涂料涂飾染色單板的光變色度小于未改性涂料染色單板,主要在于改性涂料能顯著抑制染色單板紅綠色品指數(shù)a*的變化。

利用自制間歇式光催化氣體反應(yīng)器體系作為反應(yīng)場(chǎng)所,以玻璃彈簧負(fù)載tio2溶膠作催化劑,在紫外光照射下降解室內(nèi)污染氣體甲醛,探討了催化劑的酸度、反應(yīng)器內(nèi)濕度、甲醛氣體濃度和反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)甲醛降解率的影響.結(jié)果表明:玻璃彈簧負(fù)載tio2并經(jīng)ph=5的蒸餾水酸浸后作催化劑對(duì)甲醛的降解效果最好,90min內(nèi)降解率達(dá)到57.26%;反應(yīng)器內(nèi)的濕度約為50%時(shí)甲醛降解率最高,反應(yīng)90min時(shí)達(dá)到82.20%;在0.46～8.10mg/m3內(nèi),初始ρ(甲醛)為5.51mg/m3時(shí)的降解率最高,150min內(nèi)達(dá)95.10%;延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,甲醛降解率上升幅度逐漸減小;通過(guò)計(jì)算降解后甲醛的殘余量可知,tio2光催化方法可以有效降解甲醛,并能使0.46mg/m3以內(nèi)的ρ(甲醛)在150min內(nèi)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

采用復(fù)合鍍工藝制備負(fù)載納米tio2的三維鎳網(wǎng),研究開(kāi)發(fā)出已實(shí)際工程應(yīng)用的光催化水處理器,并模擬在不同條件下,對(duì)活性黑gr溶液進(jìn)行降解脫色實(shí)驗(yàn)研究,獲得最佳的實(shí)際工程工藝條件和參數(shù).實(shí)驗(yàn)表明,uv/鎳網(wǎng)/tio2組合模式對(duì)活性黑的降解效果最佳,在240min內(nèi)脫色率能達(dá)到94.76%.活性黑溶液的脫色率隨初始質(zhì)量濃度的增大而減小,當(dāng)質(zhì)量濃度為20mg/l時(shí),降解效果最佳,處理240min脫色率能達(dá)到98.35%;活性黑溶液ph=5時(shí),脫色率能達(dá)到94.2%;投加1g/lh2o2增強(qiáng)了光催化降解效率,在150min內(nèi),脫色率能達(dá)到98.6%.