钴锰复合金属氧化物同时去除室内甲醛和低浓度臭氧-分子催化.PDFVIP

　第２９卷 第６期 分　　子　　催　　化 Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．６　 　２０１５年１２月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＭＯＬＥＣＵＬＡＲＣＡＴＡＬＹＳＩＳ（ＣＨＩＮＡ） Ｄｅｃ．　２０１５　 文章编号：１００１３５５５（２０１５）０６０５４５０８ 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２００２４０） 摘要：采用原位浸渍法将钴锰复合金属氧化物ＣｏＭｎＯ负载于堇青石蜂窝陶瓷上，考察了不同制备条件下，该催 ｘ 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７７３Ｋ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．ＸＲＤ、ＢＥＴ、ＴＥＭ、ＥＤＳ、ＸＰＳ、ＩＣＰ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ＣｏＭｎＯ 晶相结构以及Ｃｏ、Ｍｎ在催化剂中表现出的混 ３ 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：Ｏ６４３．３２ 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 用．另一些学者发现，过渡金属氧化物能够有效地 源于装修材料所选用的木材制品和油漆涂料．长期 分解臭氧，并利用该过程中产生的活性物种深度氧 ［６］ 暴露在含有甲醛的室内空气中，会导致咽喉灼痛， 化挥发性有机物．例如：Ｌｏｎｇ等 指出铁、铜、钴、 皮肤搔痒，记忆力减退，肌体免疫功能下降，甚至 镍、锰等金属氧化物均可以在臭氧环境中催化降解 － ［１２］ ［７］ 诱发癌症 ．另一方面，臭氧同样是大气环境中 甲苯；Ｅｉｎａｇａ等 以锰氧化物为催化剂，研究了臭 一种常见的污染物，当其进入室内，可以引发人体 氧催化氧化苯的性能．然而，上述催化反应往往需 － ［３４］ 要较高的反应物浓度或高于室温的条件下才会进 多种呼吸道疾病，并造成人体器官的老化 ．我 国颁布的《室内空气质量标准 ＧＢＴ１８８８３２０１２》对 行，而室内环境达不到上述条件． － ［８９］ 室内空气环境中的甲醛和臭氧浓度规定的上限分别 我们 较早开展了臭氧辅助光催化去除有机 为 ３ ３ 污染物的研究，并且最近发现较高浓度的臭氧具有 ０．１ｍｇ／ｍ 和０．１６ｍｇ／ｍ，均相当于７５ｐｐｂ．现 实环境中常常发生超标现象． 辅助室温无光照条件下催化氧化低浓度甲醛的作 ［１０］ 臭氧具有极强的氧化能力，能够在一定程度上 用 ，预示了室温下低浓度臭氧和甲醛同时去除 将甲醛氧化为二氧化碳和水，然而该反应在室温条 的可能．