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太阳能在室内空气净化应用上的研究
( 2016-11-25 )

  室内空气的污染已成为世界各国广泛关注的环境问题,甲醛作为一种常见的重要空气污染物,已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸物质。吸附是净化技术是最常见的一种处理手段,太阳能光催化氧化技术和热催化氧化技术是目前比较先进的处理手段。

  中国科学技术大学何伟教授研究组基于传统活性炭吸附技术不能实现再生和室内太阳能光催化技术光源有限等问题,提出了一种多功能太阳能空气处理器,不仅能够在太阳光下光催化氧化室内甲醛的同时,还兼有除湿和采暖的功能。制备了高性能钛离子掺杂改性硅胶吸附剂,研究了其对水蒸气和甲醛的吸附性能,发现其在低浓度气体下的吸附效果优异,表明金属离子的掺杂增加了硅胶的极性,促进了其对极性分子水蒸气和甲醛的吸附,并探究了多因素太阳能光催化氧化室内甲醛的动力学分析。本课题组还针对传统贵金属催化剂降解室内污染物成本高的问题,将太阳能集热墙技术与过渡金属热催化氧化技术结合,解决了过渡金属氧化物在低温时催化活性低的问题,与普通的以电加热式空气净化器相比,利用集热墙产生的热空气增加过渡金属的活性,可以达到很高的效能(CADR/P)。相关成果发表在能源领域的国际权威期刊Building and Environment上,论文主要由博士生余本东和硕士生李念思等人完成。

  [1] Yu, Bendong, et al. "Multifunctional solar wall for dehumidification, heating and removal of formaldehyde: Part 1. Systemdescription, preparation and performance of SiO2/TiO2 adsorbent." Building and Environment 100 (2016): 203-214.

  [2] Yu, Bendong, et al. "Thermal catalytic oxidation performance study of SWTCO system for the degradation of indoor formaldehyde: Kinetics and feasibility analysis." Building and Environment 108 (2016): 183-193.

  

  图1 甲醛浓度为700ppb时各样品吸附动力学曲线

  

  图2洁净空气量的效能曲线

  (国家奖学金获得者—余本东供稿)

  


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