高抗湿3D多孔四氧化三钴稳定催化分解臭氧研究
编号:103
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更新:2021-11-30 15:44:05
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口头报告
摘要
近年来,我国大气臭氧污染日益严重,由于工业的发展和汽车的普及,产生臭氧的前体物质和挥发性有机污染物的排放量逐年升高,致使对流层尤其是近地面的臭氧污染进一步加剧。通风受到室外大气臭氧污染的影响,导致室内空气中臭氧浓度增加。同时,在室内使用的臭氧消毒机、空气净化器、激光打印机等电器也会产生臭氧,使得室内臭氧污染更为严重。在使用的办公室内空气中臭氧的浓度可高达100 ppb,长期接触会对人体健康造成损害,如头疼、呼吸器官局部麻痹及永久性心脏障碍等。臭氧不仅本身危害人体健康,其进入室内后会与家居装饰材料反应生成多种二次污染物进而对人体造成更大的损害。由此可见,必须采取措施控制和去除室内空气中的臭氧。室温催化分解是解决室内臭氧污染的最佳方法,提高催化剂在去除臭氧过程中的持久性和抗湿性是实际应用急需解决的根本问题。本研究首次提出利用Co3O4催化分解臭氧,采用两步法制备了由多孔纳米片组装成的3D分级孔Co3O4纳米花球(图1),该催化剂为典型的尖晶石结构,具有较高的结晶性、较大的比表面积(117.54 cm3/g)和较强的抗湿性(图2),使得催化剂具有极佳的稳定性和反应活性。研究表明25 ℃,50% RH,空速1200 L/h g条件下,催化剂降解100 ppm臭氧180 h仍能保持98%以上的去除率。随着湿度的增加,催化剂对臭氧的去除率有所下降,但在90% RH条件下仍保持接近80%的去除率,且稳定性良好。综上所述,3D分级孔Co3O4纳米花球具有优异的抗湿性、催化活性和稳定性,为解决臭氧污染问题提供了新的可能,同时为催化剂分解臭氧的机理研究提供了新的思路。
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