本文關(guān)鍵詞：納米二氧化錳復(fù)合材料的制備及其對甲醛的催化降解行為研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,可揮發(fā)性有機物(Volatile Organic Compounds簡稱VOCs)所引發(fā)的氣體污染已經(jīng)發(fā)展成為了一個全球化的問題,越來越引起人們廣泛的關(guān)注。VOCs指的是在常壓下,其沸點在50℃至260℃之間的有機化合物。VOCs在人體肝臟、腎臟、神經(jīng)等方面均具有毒性,甚至有的具有致癌作用,嚴重的影響到人體的健康,造成環(huán)境的污染。而在眾多VOCs氣體中,甲醛是人類生活中接觸的最常見,也是最有害的氣體之一。二氧化錳作為一種以金屬催化性去除甲醛的催化劑,其優(yōu)點在于金屬催化性能強,價格低廉,制備方法簡單,催化過程中無二次污染物等。二氧化錳是一種催化甲醛優(yōu)良的催化劑。本研究綜述了VOCs的污染,甲醛的危害及其治理方法研究進展。綜述了常用的去除甲醛的方法以及二氧化錳的制備方法。本研究以高錳酸鉀與硫酸亞錳為原材料,以共沉淀法為制備方法,適當控制反應(yīng)條件制備不同種晶型的納米二氧化錳,對其進行XRD、SEM、等表征。并對制備得的不同種晶型納米二氧化錳測試了其催化效率。最終發(fā)現(xiàn)三種不同晶型與普通非納米級二氧化錳的催化效率比較結(jié)果為δ晶型α晶型普通非納米級二氧化錳γ晶型。本研究對納米二氧化錳催化劑作了工藝上的改進,因考慮到比表面積,故采用靜電紡絲的技術(shù),在電壓為12KV,流速為0.025 ml/min,接收距離20cm的工藝參數(shù)條件下制備了負載納米二氧化錳的靜電紡絲纖維膜,使材料得以應(yīng)用。為了將二氧化錳催化劑充分暴露在材料表面而不是被纖維包裹,本實驗通過溶解性將纖維做成多孔,使材料中的催化劑與目標催化物充分接觸,增加活性位點。最終溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7%,溶質(zhì)中聚乙烯醇縮丁醛(PVB)與聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的含量為1:1。最終,考慮在催化的基礎(chǔ)上讓復(fù)合材料增加吸附的作用。本實驗將納米二氧化錳與碳纖維進行復(fù)合,使得復(fù)合材料成為一種多功能材料,對其進行XRD與SEM的表征,并進行催化效率測試,最終表明負載納米二氧化錳的碳纖維比未負載納米二氧化錳的碳纖維催化效率提升了18.1%。
【關(guān)鍵詞】：甲醛 納米二氧化錳 靜電紡絲 碳纖維 催化
【學位授予單位】：上海師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB33;X51
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-8
• 第一章 緒論8-23
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 室內(nèi)可揮發(fā)性有機物的種類、危害與來源9-10
• 1.2.1 室內(nèi)可揮發(fā)性有機物的種類與來源9-10
• 1.2.2 室內(nèi)可揮發(fā)性有機物的危害10
• 1.3 甲醛的性質(zhì)及其危害10-11
• 1.3.1 甲醛的性質(zhì)11
• 1.4 去除甲醛的方法11-14
• 1.4.1 吸附法去除甲醛12
• 1.4.2 二氧化鈦光催化法12-13
• 1.4.3 膜吸收技術(shù)13
• 1.4.4 臭氧氧化法13
• 1.4.5 金屬催化法13-14
• 1.4.6 植物凈化法14
• 1.5 氧化錳的性質(zhì)14-16
• 1.5.1 二氧化錳的性質(zhì)15-16
• 1.6 二氧化錳催化甲醛的機理探討16-17
• 1.7 二氧化錳的制備方法17-20
• 1.7.1 溶膠凝膠法17-18
• 1.7.2 流變相反應(yīng)法18
• 1.7.3 微乳液法18-19
• 1.7.4 化學沉淀法19
• 1.7.5 固相合成法19-20
• 1.7.6 模板法20
• 1.8 靜電紡絲工藝20-21
• 1.9 課題的研究意義和內(nèi)容21-23
• 第二章 納米二氧化錳的制備及其不同晶型的催化降解效率比較23-33
• 2.1 實驗材料與設(shè)備23-24
• 2.2 納米二氧化錳不同晶型形貌的調(diào)控24
• 2.3 納米二氧化錳的制備24-25
• 2.4 不同種晶型納米二氧化錳的XRD分析25-26
• 2.5 不同種晶型納米二氧化錳的SEM分析26-28
• 2.6 不同種晶型二氧化錳對甲醛的催化效果比較28-31
• 2.6.1 分光光度法28
• 2.6.2 乙酰丙酮法的實驗原理和實驗方法28-29
• 2.6.3 標準曲線繪制29-30
• 2.6.4 不同種晶型催化效率比較30-31
• 2.7 本章小結(jié)31-33
• 第三章 靜電紡絲多孔納米纖維膜的制備與表征33-48
• 3.1 前言33-35
• 3.1.1 靜電紡絲工藝流程33-34
• 3.1.2 紡絲液性質(zhì)34
• 3.1.3 工藝參數(shù)影響34
• 3.1.4 環(huán)境因素影響34-35
• 3.2 靜電紡絲制備納米纖維膜35-41
• 3.2.1 實驗材料與設(shè)備35
• 3.2.2 MnO_2/PVP復(fù)合材料的的制備35-36
• 3.2.3 MnO_2/PVP復(fù)合材料的XRD分析36-37
• 3.2.4 MnO_2/PVP復(fù)合材料的SEM分析37-38
• 3.2.5 MnO_2/PVP復(fù)合材料的EDS分析38-39
• 3.2.6 MnO_2/PVP復(fù)合材料最大比例分析39-41
• 3.3 二氧化錳負載靜電紡絲多孔纖維膜的制備41-44
• 3.3.1 前言41
• 3.3.2 摻雜不同質(zhì)量百分比的PVB/PVP對孔徑形貌的影響41-42
• 3.3.3 PVB/PVP質(zhì)量分數(shù)對納米纖維膜性能的影響42-43
• 3.3.4 施加電壓對于納米纖維膜性能的影響43-44
• 3.4 不同PVB/PVP比例多孔纖維膜的SEM分析44-46
• 3.5 PVB多孔纖維復(fù)合材料的力學性能測試46
• 3.6 PVB多孔纖維膜的孔徑測試46-47
• 3.7 本章小結(jié)47-48
• 第四章 多孔納米二氧化錳復(fù)合靜電紡纖維膜對于甲醛的催化性能研究48-55
• 4.1 多孔納米二氧化錳復(fù)合電紡纖維膜的制備48-49
• 4.1.1 制備方法48
• 4.1.2 二氧化錳含量對靜電紡絲纖維膜最佳配比研究48-49
• 4.2 MnO_2/PVB多孔納米二氧化錳復(fù)合電紡纖維膜的XRD分析49-50
• 4.3 MnO_2/PVB多孔納米二氧化錳復(fù)合電紡纖維膜的SEM分析50
• 4.4 多孔納米二氧化錳復(fù)合電紡纖維膜的EDS分析50-51
• 4.5 多孔納米二氧化錳復(fù)合電紡纖維膜的過濾性能分析51-52
• 4.6 多孔納米二氧化錳復(fù)合電紡纖維膜的力學性能測試52
• 4.7 納米二氧化錳多孔纖維膜對于甲醛的催化效果分析52-54
• 4.7.1 ICP測試52-53
• 4.7.2 測試結(jié)果53-54
• 4.8 本章小結(jié)54-55
• 第五章 納米二氧化錳復(fù)合碳纖維材料對于甲醛的催化性能研究55-59
• 5.1 前言55
• 5.2 納米二氧化錳復(fù)合碳纖維的制備55
• 5.3 納米二氧化錳復(fù)合碳纖維的XRD分析55-56
• 5.4 納米二氧化錳復(fù)合碳纖維的SEM分析56-57
• 5.5 納米二氧化錳復(fù)合碳纖維的催化效率測試57-58
• 5.6 本章小結(jié)58-59
• 第六章 結(jié)論與建議59-61
• 6.1 結(jié)論59-60
• 6.2 建議60-61
• 參考文獻61-66
• 攻讀學位期間取得的研究成果66-67
• 致謝67-68

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