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安心空间 | 常温下高效分解甲醛的新型材料

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点击次数:1062 更新时间:2017年05月24日16:35:47 打印此页 关闭

你还在惧怕甲醛来袭吗?





甲醛困扰


新房装修



近年来,有关甲醛导致白血病、过敏、呼吸道疾病……等等的报道不绝于耳。如何才能创造一个安全的室内环境,保护家人免于甲醛污染?

我国室内空气质量标准规定,甲醛浓度不得高于0.1mg/m3。法国更是规定不得高于0.01mg/m3。

根据全国近6000个样品的分析,我国新房装修后甲醛的平均浓度达到0.238 mg/m3,高于室内空气质量标准的2倍

如何解决甲醛超标的威胁?

   新催化材料:去除甲醛新进展  


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三维多孔二氧化锰


近日,清华大学环境学院张彭义教授的研究团队在著名催化期刊ACS Catalysis发文,报道了一种具有优异性能的三维多孔二氧化锰超轻材料

三维多孔二氧化锰:

将形貌为超薄纳米片的δ-MnO2和形貌为超长纳米线的α-MnO2有机组装,构建出三维结构、多孔隙的超轻二氧化锰框架材料。

 

新型材料合成机理:     

  超薄纳米片δ-MnO2                                   超长纳米线α-MnO2

三维多孔复合MnO2

超薄纳米片就像砖块和水泥,而超长纳米线则类似于钢筋,二者有机地结合,交联发展为三维结构材料

三维多孔二氧化锰特性:

1.密度只有空气密度的6倍;

2.高孔隙率;

3.反应活性位点充分暴露。

 室温下高效转化甲醛

测试条件:在室温高空速下(接触时间不足1秒),通入进口浓度为100 ppm的甲醛

注:该甲醛浓度大约为我国室内空气质量标准的1000

数据表明:

在新型催化材料下,高温下甲醛转化率始终稳定在100%;在室温和湿润空气条件里,甲醛转化率达到了45%,并且效果十分稳定。

三维多孔二氧化锰首次在世界上实现了非贵金属催化剂在室温高空速下持续高效地把甲醛转化成无害的二氧化碳。

三维多孔二氧化锰 ● 制作流程图

三维多孔二氧化锰材料具有高含水量和表面羟基丰富,并对空气中的水分子具有很好的亲和力。

该研究成果对于室内甲醛的高效去除具有重大的应用价值,对于开发低空气阻力的催化、过滤材料具有重要参考价值。

密度超轻

新材料密度只有空气密度的6倍


三维多孔二氧化锰材料放置于蒲公英上

论文作者 ● 背景介绍

本论文第一作者为环境学院博士生荣少鹏。近年来,张彭义教授课题组针对室内空气污染开发了多种净化材料和产品,包括甲醛分解毡、活性锰滤芯、热辅助空气净化器、真空紫外光催化空气净化器等,得到国家十二五863计划、973计划、国家自然科学基金委的资助。

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论文链接:

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.6b02833

文章信息:

Shaopeng Rong, Pengyi. Zhang*, Yajie Yang, Lin Zhu, JinLong Wang, Fang Liu, MnO2 Framework for Instantaneous Mineralization of Carcinogenic Airborne Formaldehyde at Room Temperature, ACS Catalysis, 2017, 7, 1057-1067.


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