室内空气中低浓度VOCs(如甲醛、苯系物)的净化,传统活性炭吸附容量有限,易饱和穿透;光催化降解因污染物浓度低,速率极慢。本研究将纳米TiO₂原位生长在活性炭纤维(ACF)布上。ACF对VOCs的强吸附作用,能将室内空气中ppm级甚至ppb级的低浓度VOCs,富集到光催化剂表面,形成局部极高浓度的微环境,这极大地提高了TiO₂光催化降解的速率,并促使中间产物更多地被彻底矿化为CO₂和H₂O,减少了有害中间产物的释放。更重要的是,由于光催化反应持续地在吸附位点附近发生,将吸附的VOCs降解掉,释放出吸附位点,从而实现了ACF的原位光催化再生,极大地延长了材料的使用寿命。实验显示,在甲醛初始浓度仅为1ppm的模拟室内环境中,ACF-TiO₂在长达300小时内的去除效率始终保持在95%以上,而单独ACF在50小时后即接近穿透。该材料为解决室内低浓度VOCs的长期、高效、无二次污染净化难题,提供了理想的材料方案。
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