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室内空气环境包括室内热湿环境和室内空气质量,它对人体舒适和健康至关重要。利用空调和新风系统调节室内相对湿度、保证室内空气质量,能耗大,会造成巨大的环境负荷。将光催化和调湿功能复合,制备用于调控建筑室内空气环境的光催化调湿材料,对可持续发展意义重大。在已有研究基础上,本研究以泥炭藓/硅藻土和泥炭藓/海泡石调湿材料为纳米TiO2的载体,制备光催化调湿材料。通过玻璃小室试验,研究两种光催化调湿材料的调湿和降甲醛性能,影响性能的主要因素,以及两种光催化调湿材料的最优配比。采用环境扫描电子显微镜(ESEM)、能谱仪(EDS)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)分析光材料的调湿及光催化机理。研究结论如下:(1)以泥炭藓/硅藻土调湿材料(GN-0)为纳米TiO2载体制备光催化调湿材料时,TiO2:GN-0=1:6(质量比)制备的TGN-1:6光催化调湿材料的温湿度调节和甲醛降解效果最好;以泥炭藓/海泡石调湿材料(HN-0)为载体制备光催化调湿材料时,TiO2:HN-0=1:4(质量比)制备的THN-1:4光催化调湿材料的温湿度调节和甲醛降解效果最好。调湿材料负载纳米TiO2能提高光催化反应活性。两种复合材料在自然光下均具有一定的降解甲醛能力;紫外光可提高材料的降解甲醛能力。(2)UV-Vis分析表明,泥炭藓/硅藻土基和泥炭藓/海泡石基光催化调湿材料的禁带宽度分别为3.08eV和3.28eV,均比纳米TiO2的禁带宽度(3.35 eV)窄。硅藻土和海泡石材料中含硅羟基和羟基,与纳米TiO2产生电子相互作用能,产生更多布朗斯台德酸性位点,促进光催化反应。(3)由于泥炭藓/硅藻土基调湿材料的比表面积和≤10 nm的介孔的比例比泥炭藓/海泡石基调湿材料大,且纳米TiO2在泥炭藓/硅藻土基调湿材料表面分布更均匀,使泥炭藓/硅藻土基光催化调湿材料的毛细孔道效应更好,同时禁带宽度更窄,故调湿和降解甲醛性能更好。(4)材料光催化和调湿功能的复合,使白天有光照时光催化作用降解室内空气和调湿材料中吸附的甲醛;夜间即使无光催化作用,由于低甲醛浓度的材料可以吸附一定量甲醛,故依然可以降低室内空气中的甲醛浓度。即材料能产生光催化-吸附协同效应,达到调控室内空气环境的目的。