PDF《钴锰复合金属氧化物同时去除室内甲醛和低浓度臭氧》

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基金项目:国家自然科学基金( N o .

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8 8 ) 和国家高技术研究发展计划(

8 6 3计划) ( N o .

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0 7 ) 资助项目( T h e N a t i o n a l N a t u r a l S c i e n c eF o u n d a t i o n o fC h i n a( N o .2

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8 ) , t h eN a t i o n a lH i g h T e c h n o l o g yR e s e a r c h a n d D e v e l o p m e n tP r o g r a m o fC h i n a( N o .

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0 7 ) ) . 作者简介:陈猛(

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9 1 - ) , 男, 硕士生.E m a i l :

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2 5 @q q . c o m ( C h e nM e n g (

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9 1 - ) ,m a l e ,M a s t e r d e g r e e c a n d i d a t e .E m a i l :

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2 5 @ q q . c o m ) . 通讯联系人,E m a i l :s h a n g g u a n @s j t u . e d u . c n . 钴锰复合金属氧化物同时去除室内甲醛和低浓度臭氧 陈猛,李一倬,范泽云,施建伟,陈铭夏,刘震炎,上官文峰 ( 上海交通大学 燃烧与环境技术研究中心,上海

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4 0 ) 摘要:采用原位浸渍法将钴锰复合金属氧化物 C o M n O x负载于堇青石蜂窝陶瓷上,考察了不同制备条件下,该催 化剂在室内环境下同时去除甲醛和低浓度臭氧的性能.结果显示,钴锰摩尔比为 1∶

1 ,煅烧温度为

7 7 3K时,制 备的样品催化活性最高,并且其甲醛去除率受环境湿度的影响不明显.X R D 、B E T 、T E M、E D S 、X P S 、I C P等表征 手段表明,这种较高的催化活性可能来自于形成的钙钛矿 C o M n O

3 晶相结构以及 C o 、M n 在催化剂中表现出的混 合价态.我们同时利用原位红外技术对反应机理进行了探讨,结果表明:甲酸是甲醛臭氧催化氧化反应的主要中 间产物. 关键词:甲醛;

臭氧;

催化;

钴锰复合金属氧化物 中图分类号:O

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3 .

3 2 文献标志码:A 甲醛作为一种典型的室内空气污染物,主要来 源于装修材料所选用的木材制品和油漆涂料.长期 暴露在含有甲醛的室内空气中,会导致咽喉灼痛, 皮肤搔痒,记忆力减退,肌体免疫功能下降,甚至 诱发癌症[

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2 ] .另一方面,臭氧同样是大气环境中 一种常见的污染物,当其进入室内,可以引发人体 多种呼吸道疾病,并造成人体器官的老化[

3 -

4 ] .我 国颁布的《 室内空气质量标准 G B T

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1 2 》 对 室内空气环境中的甲醛和臭氧浓度规定的上限分别 为0.1m g / m

3 和0.16m g / m

3 ,均相当于

7 5p p b .现 实环境中常常发生超标现象. 臭氧具有极强的氧化能力,能够在一定程度上 将甲醛氧化为二氧化碳和水,然而该反应在室温条 件下进行得非常缓慢,因此这两种有害污染物往往 会同时存在.在这种情况下,选择合适的催化剂, 促进甲醛和臭氧间的反应,实现两者的同时去除就 显得尤为重要. 近年来,臭氧催化氧化 V O C s 的技术引起了研 究人员越来越多的关注.据报道,贵金属材料( A g , P d ,P t ) 通常在臭氧催化氧化反应中表现出较高的 活性[

5 ] ,但是由于过高的成本,而未得到广泛的应 用.另一些学者发现,过渡金属氧化物能够有效地 分解臭氧,并利用该过程中产生的活性物种深度氧 化挥发性有机物.例如:L o n g 等[

6 ] 指出铁、铜、钴、 镍、锰等金属氧化物均可以在臭氧环境中催化降解 甲苯;