新型管状泡沫镍光催化空气净化器的设计与分析

设计了一种应用于供热、通风及空调(HVAC)系统,能降解室内挥发性有机物(VOCs)的新型管状泡沫镍光催化空气净化器.该净化器能够灵活改变迎风面积来适应不同流速的HVAC系统,具有阻力低等优点.通过室内浓度的甲醛污染物的降解实验,考察了外部质量传递对该净化器性能的影响,并对其反应动力学和能量效率进行了分析.结果表明:甲醛的反应速率随着流速的增加先增加而后下降,在流速不小于0.66 m/s时光催化反应不受外部质量传递的影响;一级反应动力学模型能够很好地描述甲醛的光催化降解过程;与多玻璃管光催化空气净化器相比,所提出的管状泡沫镍光催化空气净化器的能量效率增加了138%.     

管状光催化反应器降解甲醛效果及其降解模型

针对建筑环境中的挥发性有机化合物甲醛,在原有管状反应器内增设带有工艺缺口的直肋片,并在密闭循环系统中对其净化效果进行分析,又利用计算流体力学(CFD)的方法得到了反应器内部的流速和光强分布.同时,基于模型计算的方法,建立了污染物循环降解模型.结果表明:改进后的管状反应器,反应面积增加,气体停留时间延长,平衡了传质-反应能力,反应速率提高了约1倍;增设肋片后,内壁面光强有所减弱,反应器中间段光强与流速耦合较好,而两端由于气流扰动大且光强较弱,反应速率会受影响;另外,降解模型的预测值稍高于实测值,但两者变化趋势相同,该模型能较准确的预测甲醛的反应速率.     

管状光催化反应器的设计及其净化效果分析

依据光催化净化原理,设计一种管状光催化空气净化器,以甲醛为实验污染物,与以往的平板式反应器进行对比实验,结果表明：管状光催化反应器较传统的平板式反应器净化效果更好,降解效率提高14％。进行正交实验,得出对净化效率影响显著的因素排序为：环境温度＞甲醛初始浓度＞催化剂负载量;最佳催化条件：环境温度25℃,P25TiO2负载量1．0 mg／cm2,甲醛初始浓度0．7 mg／m3;在最佳催化条件下实验,甲醛的降解效率在2 h内可达到89％,效果较好。     

纳米TiO2光催化降解甲醛的影响因素及动力学研究

本文通过自制光催化反应系统,研究了纳米TiO2光催化降解甲醛的过程,考察环境相对湿度、光照强度、气体流量、甲醛初始浓度等因素对甲醛的气相光催化降解反应的影响,并在此基础上建立了甲醛的光催化降解动力学方程。结果表明：纳米TiO2光催化降解甲醛最佳相对湿度为50%,气体流量为1.2 L/min,光降解率并不会随光照强度的增加无限制地增大,甲醛初始浓度增加将降低光催化氧化降解速率。光催化氧化动力学研究表明该过程可以采用朗格缪尔-欣伍德（Langmuir-Hinshelwood,L-H）动力学方程来表征。其速率方程式为 。     

Photocatalytic degradation kinetics of Rhodamine B catalyzed by nanosized TiO<Subscript>2</Subscript> film

A fixed bed photocatalytic reactor was designed,and dynamic fast scan of UV-Vis adsorption spectrum was adopted to study the photocatalytic degradation dynamic behavior of Rhodamine B,a kind of dye generally recognized as to be degraded difficultly ,on the surface of nanosized TiO2 thin film,The results indicate that the photocatalytic degradation process of Rhodamine B does not comply with the first-order reaction kinetic process ,As a result,a kinetic model of Rhodamine B photocataly tic degradation ,reaction is brough forward ,and the model is proved by the theoretical deduction and experiment.     

TiO2覆膜PTFE滤料光催化甲醛特性的实验研究

用纳米TiO2作为光催化剂覆膜于工业中普遍使用的PTFE滤料,得到了一种新型滤料。设计搭建了仿真空气净化系统的光催化实验台,分析了初始浓度、净化风速、紫外光强度、温度和相对湿度对甲醛光催化降解效率的影响。实验结果发现,在实验区间内,降解效率随初始浓度和紫外光强度的增加而提高;净化风速和温度对降解效率有双重影响;低的相对湿度对应了较高的降解效率。     

光催化氧化降解N,N-二甲基苯胺

采用自制的三相流化床光催化反应装置,以15W紫外灯为光源,利用各种不同的催化剂进行N,N %D二甲基苯胺溶液的光氧化降解试验,讨论了影响光催化氧化速率的因素和提高催化氧化速率的方法.并对该系统的反应动力学进行了初步探讨.     

ACF担载TiO_2光催化降解甲醛的影响因素研究

采用溶胶-凝胶法（sol-gel）在活性炭纤维（ACF）表面制备了纳米TiO2薄膜光催化材料,利用XRD和SEM对薄膜进行了表征。使用该负载型纳米TiO2光催化材料处理室内空气中的甲醛污染物,分别研究了TiO2涂膜次数、甲醛初始浓度、相对湿度、温度以及光源等因素对甲醛降解效率的影响。实验结果表明,所制得的TiO2为锐钛矿型,平均粒径为20nm左右,TiO2涂膜次数为3层时甲醛降解效率最高;甲醛初始浓度越高降解效率越低,甲醛降解效率随温度升高而增大,相对湿度为48%时甲醛降解效率最高;一定波长（λ〈387nm）的紫外光照射是使用TiO2光催薄膜降解甲醛的必要条件。     

Cr(VI)-苯酚共存污染体系中的光催化反应研究

采用焙烧的P-25 TiO2作为光催化剂,研究了Cr(VI)-苯酚共存污染体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化,并考察了pH值、气氛和初始浓度等对其光催化性能的影响。结果表明,Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)及苯酚的去除率均较Cr(VI)和苯酚的单一体系高;酸性条件下有利于Cr(VI)的光催化还原,中性条件下苯酚的光催化降解率最高;气氛对Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化均无明显影响;增大苯酚浓度可以有效的提高该体系中Cr(VI)的光催化还原,增大Cr(VI)浓度可以有效的提高该体系中苯酚的光催化氧化;Cr(VI)离子的光催化还原遵循L-H动力学规律,而苯酚的光催化氧化符合一级反应动力学规律。     

掺氮TiO_2-活性炭复合吸附材料的制备与性能

通过浸渍法将制备的掺氮TiO2光催化剂负载到活性炭上制备掺氮TiO2-活性炭复合吸附材料,并对其吸附特性、可见光催化活性以及再生性能进行研究.结果表明:掺氮TiO2光催化剂具有较大的比表面积与良好的可见光吸收性能;活性炭对低浓度甲醛气体具有良好的吸附性能;掺氮TiO2的负载对活性炭颗粒的吸附性能影响甚微;掺氮TiO2-活性炭复合吸附材料具有优越的可见光再生性能,它实现了对低浓度挥发性有机化合物的吸附和光催化分解解耦,提高了活性炭的循环利用性能.     

钨磷酸碱金属盐气相光催化氧化甲醛的性能研究

以钨磷酸为原料，制备了锂、钠、钾、铯的钨磷酸碱金属盐，用TEM及XRD技术对样品进行了结构及形貌测定，以甲醛的气相光催化降解反应为模拟反应，比较了钨磷酸碱金属盐样品的光催化活性，研究结果表明，样品焙烧后，晶相结构优于焙烧前，故而催化活性提高；同等条件下制备的样品，钨磷酸钾晶相结构趋于完美，且其粒径分布很均匀，光催化活性也好。     

基于硝化反硝化的膜生物反应器烟气脱硝研究

氮氧化物是形成酸雨、光化学烟雾污染、臭氧层破坏和城市灰霾天气等一系列环境问题的重要根源.文章结合课题组研究结果，介绍了空气介质下膜生物反应器烟气脱硝的性能、微生物群落、硝化反硝化烟气脱硝作用，建立了膜生物反应器传质与硝化反硝化耦合作用动力学模型；基于硝化反硝化的复合催化膜生物反应器处理模拟烟气的性能和含氧量的影响，为建立基于硝化反硝化的膜生物反应器烟气脱硝的污染控制策略提供科学依据，具有潜在的应用价值.     

安庆市区商场中甲醛浓度分布及来源分析

为了解安庆市不同类型商场中甲醛的污染现状,对位于安庆市的5家大型商场50个点进行了为期5天的室内空气质量检测,对所得数据进行整理分析,得出如下结论:(1)服装商场甲醛含量最高达0. 19 mg/m3,超标率10%.(2)家具商场甲醛含量0. 03~0. 10 mg/m3 ,超标率10%. (3)电器、食品、饮食方面甲醛含量相对较低,其平均浓度为0. 032 mg/m3 ,超标率分别为0%,0%,10%. (4)相关性分析表明,温度高的采样点甲醛含量相对较高. 此外,甲醛浓度还受通风、装修时间等因素的影响.     

Ag-TiO_2复合膜的制备及光催化性能

以载玻片为载体,用溶胶-凝胶法制备了含银量为1.0%的Ag-TiO2复合膜,并且考察了复合膜光催化脱色甲基橙溶液的催化性能。结果表明:复合膜焙烧温度为450℃时催化活性最好,TiO2呈锐钛型,Ag-TiO2复合膜光催化性能是TiO2膜的2.25倍;低pH值时复合膜催化活性较好,当甲基橙浓度≤10 mg/L时,光催化脱色反应为准一级反应,而且可以用Langmuir-Hinshelwood方程描述。复合膜使用15小时催化活性没有降低。     

稳态操作下的万吨级聚丙烯环管反应器模型的建立

分析了国内上世纪末从国外引进的Spheripol工艺聚丙烯生产技术及其反应器特点。基于丙烯聚合反应机理选定了合成聚丙烯的动力学方程，并判定了环管反应器内的流体流动模式．在此基础上建立了该反应器在稳态操作条件下的数学模型。     

纳米TiO_2的低温制备及光催化活性研究

以钛酸丁酯为前躯体,在低温(40℃)下制备了TiO2薄膜,并评价其光催化活性.结果表明:在40℃条件下制备的光催化剂,具有锐钛矿相和板钛矿相两种晶相,粒径为5 nm.光催化甲醛实验表明,制备的TiO2薄膜不需经过高温处理,光照2 h甲醛的降解率达60%,且稳定性较好,可重复使用.     

用微波等离子体处理污染物

对微波等离子体光谱仪进行改装, 使微波等离子体反应器对污染物中的甲醛和SO₂进行降解, 实验结果表明两种物质均能得到有效去除, 并总结了放电状态、 载气流量、 类型、 进样质量浓度和pH值的改变对污染物去除效果的影响, 分析了反应过程中出现的降解趋势.     

空调卧室空气环境的数值模拟

用CFD方法模拟了空调卧室内制冷制热运行时3种不同的住宅空调模式(包括普通窗式空调器、分体机及具有引入新风的热回收装置的窗式空调器)分别位于高位置和低位置时室内空气温度及流速、有机污染物(甲醛)浓度及CO2的分布,并进行比较.结果表明,空调器的类型、位置及新风量对空气环境影响较大.夏季制冷运行时,带热回收装置的窗式空调器置于低位置时可以获得良好的室内流场分布,稀释和携带走室内的CO2和污染物;而该装置置于高处时,流场结构不合理;其它空调模式下由于没有引入新风,产生室内污染物堆积.冬季制热运行与夏季制冷运行时的结论相同.     

环流反应器的增湿性能与气液传质特性

为研究环流反应器对干空气的增湿效果,分别测量了不同液位和气速条件下环流反应器的进出口气体湿度值,比较了进出口气体湿度变化和增湿效果.并在低液位条件下建立了水分传递的传质模型,推导出传质系数的计算公式.研究表明,在空气和自来水体系的环流反应器实验中,气体增湿效果显著,证明了采用干空气增湿方法浓缩母液的工艺可能性.但由于实验中采用的环流反应器内径小、气速低,单位时间内干空气带走的水分有限,为提高母液浓缩效率可采用降低反应器高度、增大反应器横向尺寸和气速等措施.     

TiO2/Polyester Non-woven Fabrics as a Kind of Photocatalyst for the Degradation of Formaldehyde Gas

The feasibility of photocatalytic degradation of the formaldehyde gas by titanium dioxide （TiO2）/polyester non-woven fabrics was studied. Tbe effects of parameters such as tbe concentration of TiO2 solution, pH value, and drying temperature on the photocatalytic degradation of the formaldehyde gas were also studied. The results showed that the photodegradation efficiency of the formaldehyde gas increased rapidly with the increasing of the concentration of TiO2 solution up to 15g/L, but when the concentration was in excess of 15g/L, the photodegradation efficiency decreased gradually and fluctuated due to light obstruction and disperse state of TiO2. Adjusting the pH value in the solution, the efficiency of photocatalytic degradation of the formaldehyde gas could be improved. The mechanisms of the reaction and the role of the additives were also investigated. After 42hours, TiO2/ polyester non-woven fabric showed no significant loss of the photocatalytic activity.