光催化气相有机污染物能否完全无机化是防止有毒中间产物的形成和催化剂中毒的关键,决定了光催化空气净化技术的能否应用化和产品化。本项目以处理室内空气中典型的挥发性有机污染物为背景,研制可见光有效的纳米贵金属复合的固定化氧化钛光催化材料,并重点研究该催化材料光催化与热催化协同作用,氧化污染物的反应机制和无机化效率,证实光热催化生成二氧化碳的选择性,使气相污染物的完全无机化成为可能。推动多相光催化技术在空气净化领域的实用化进程,为建立利用可见光,安全清洁的光催化净化系统的设计提供理论依据。对解决我国室内空气严重污染的问题,具有深远的社会效益和经济效益。
光催化空气净化技术存在下列问题光催化部分副产物毒性较大;一些副产物吸附在催化剂表面,引起催化剂失活;部分有机污染物不能完全无机化,这些问题阻碍了光催化空气净化技术的应用化和产品化,因此本项目对上述问题进行了重点研究。以处理室内空气中典型的挥发性有机污染物及普遍存在的病原性微生物为背景,研制纳米贵金属复合的固定化氧化钛及多元金属氧化物光催化材料,并重点研究这些催化材料光催化与热催化协同氧化污染物的反应机制和无机化效率,证实贵金属负载的光催化剂利用光热协同催化氧化有机污染物,提高了生成二氧化碳的选择性,使气相污染物的完全无机化成为可能,并抑制了氧化反应过程中催化剂易中毒的现象,延长了催化剂的使用寿命。其次,通过催化剂表面zeta-电位的表征,研究病原菌-光催化剂界面相互作用对催化剂杀菌动力学的影响。 证明病原菌与催化剂界面的作用和微观形态,是消灭细菌的关键因素。NiO/SrBi2O4在可见光照下不仅能有效去除有机污染物,同时还具有高效的消除病原微生物的能力。以上结果为建立利用可见光,安全清洁的光催化净化系统的设计提供理论依据。对解决我国严重的室内空气污染问题,具有深远的社会效益。