光催化降解甲醛木基微纳反应器构筑及其性能研究的开题报告.docx

光催化降解甲醛木基微纳反应器构筑及其性能研究的开题报告
一、选题背景
近年来，由于人们生活和工作环境中有害气体含量的增加，室内空气质量问题越来越受到人们的重视。其中甲醛是室内装修污染的主要有害气体，对人体健康产生长期而严重的危害。因此，净化甲醛已成为室内空气治理领域的重要研究课题。
当前普遍采用的甲醛净化方法包括物理吸附、化学吸附、光触媒和生物降解等。其中，光催化技术因其无需添加其他物质、操作简便、成本低廉等优点，成为甲醛净化的热门研究方向之一。而作为光催化的关键组成部分之一，其效率和稳定性极其重要的反应器设计也成为了研究的热点之一。
二、研究内容
本文旨在探究一种新型反应器——甲醛木基微纳反应器，通过其光催化降解甲醛的效能和稳定性。该反应器利用木材颗粒作为载体，并通过微纳加工技术进行表面修饰，使其具有更好的吸附和光催化效能。具体研究内容如下：
1.甲醛木基微纳反应器的构筑：利用木材颗粒作为载体，通过微纳加工技术进行表面修饰，探究不同加工参数对反应器光催化降解甲醛性能的影响。
2.反应器性能测试：利用甲醛气体注入实验室制备好的甲醛木基微纳反应器，分别测试不同反应器形态（如球形、圆柱形等）对甲醛的吸附和降解效能，并探究反应器内部各参数对催化效率的影响。
3.反应器稳定性测试：通过对反应器的重复周期测试（如反复充放甲醛气体等）和长时间稳定运行测试（如100天或更长时间）等，检验反应器的长期使用效果和稳定性。
三、研究意义
本研究探究的甲醛木基微纳反应器具有以下意义：
1.通过实验室制备甲醛木基微纳反应器，提高了甲醛催化降解效率，相较于传统光催化反应器能够显著提高光催化效率，减少氧气消耗，达到更好的净化效果。
2.本研究中甲醛木基微纳反应器利用天然材料作为载体，具有良好的环境友好性并且成本低廉，对于实现可持续环境保护有积极的倡导意义。
3.本研究探究了微纳加工技术在反应器制造过程中的应用，为反应器的制造提供了新的思路和可能，对未来反应器技术的发展具有借鉴意义。
四、研究计划
1.前期准备阶段（1个月）：查阅相关文献，分析已有甲醛净化技术优劣，了解木材颗粒微纳加工技术，探究甲醛微纳反应器的制造原理与性能。
2.甲醛木基微纳反应器制造与表面修饰阶段（3个月）：对木材颗粒进行微纳加工，制备甲醛木基微纳反应器，设计不同表面修饰方案并制备不同表面修饰的反应器样品。
3.反应器性能测试阶段（3个月）：分别测试不同形态、不同加工参数和不同光照条件下的反应器，分析反应器各项性能指标，如催化降解速率等，为后期优化参数提供依据。
4.反应器稳定性测试阶段（2个月）：通过重复周期测试和长时间稳定运行的测试，检验反应器的长期使用效果和稳定性，评估反应器的可靠性。
5.编写并提交开题报告（1个月）
五、研究成果
本研究旨在探究甲醛木基微纳反应器的性能和稳定性，进一步提高甲醛催化降解效率，减少氧气消耗，实现更好的净化效果。预期成果包括：
1.制备出基于木材颗粒载体的甲醛微纳反应器。
2.优化反应器表面修饰方案，提高甲醛催化降解效率和稳定性。
3.评估甲醛木基微纳反应器的催化降解速率、催化降解率等重要性能指标，并与传统光催化反应器做出对比。
4.探究反应器内部各项参数对反应器催化效率的影响。
5.按计划完成开题报告。