超细α-MnO2纳米线室温高效催化分解低浓度室内异味物质-己醛
编号:50
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更新:2021-09-20 18:33:26 浏览:645次
口头报告
摘要
近年来,室内甲醛污染得到了人们的广泛关注,而室内多碳醛类污染还没有引起足够重视。己醛是室内常检出的异味物质之一,其嗅阈值为1.25 µg/m3 [1],释放源为地板、烹饪、塑料和木材等。长期吸入己醛对人体健康有危害。去除己醛的常用方法包括吸附、热催化氧化、微波氧化和光催化。其中热催化和吸附具有高效和成本低廉的特点。相较于吸附,热催化具备可将污染物完全转换为二氧化碳和水的优势。α-MnO2是[2×2]隧道结构锰氧化物,广泛应用于催化分解臭氧、甲醛和挥发性有机物。相较于α-MnO2纳米棒和纳米管,α-MnO2纳米纤维具有更好的催化性能。为提高α-MnO2纳米线催化性能,目前报道的策略有晶面调控及元素掺杂等[2-4]。而对超细的α-MnO2纳米线催化性能未作讨论。
本文通过水热法合成了平均直径在5 nm的α-MnO2纳米线(图1a插图),超细α-MnO2纳米线卷曲缠绕而成鸟巢状三维结构,这种结构有利于形成丰富的孔结构,增强了催化剂的催化性能。如图1a和b所示,当己醛浓度为4.0 ppm,空速为240 L·g-1·h-1时,催化剂去除容量为48.5 mg/g;当其浓度为2.7 ppm,空速为600 L·g-1·h-1时,其去除容量为47.1 mg/g。从图1c中可知,当α-MnO2纳米线暴露在干空气下,催化剂表面羟基自由基不断被消耗,这说明羟基自由基在催化过程中起着至关重要的作用。同时α-MnO2纳米线暴露在湿空气下(图1d),检测到表面有二氧化碳,证实了催化剂在室温下可以把己醛转化为二氧化碳。
稿件作者
胡婷霞
清华大学环境学院
随山红
清华大学环境学院
张彭义
清华大学环境学院
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