甲醛是主要的室内空气污染物之一,长期接触甲醛会对人的身体健康造成严重的损害。过渡金属氧化物催化氧化法是一种具有实用价值的甲醛去除方法。本文通过还原KMnO₄的方法制备了MnO₂/PET、MnO₂/AlOOH和MnO₂/AlOOH/Al等MnO₂系复合催化剂,应用于室温下室内甲醛去除。首先通过水解后的PET纤维表面-OH还原KMnO₄在室温下制备MnO₂/PET复合催化剂,加入一定量甲醇补充MnO₂的负载量。所制得MnO₂部分包裹在PET纤维表面。MnO₂在PET表面的生长过程分为表面原位合成和表面沉积。在去除甲醛的静态测试中,MnO₂/PET表现出较好的室温去除甲醛的能力,其催化行为表现为“吸附-氧化”过程。MnO₂/PET复合催化剂在室温下的成功制备证实了这种MnO₂合成方法的可行性。之后通过简化的微乳液法方法制备了AlOOH粉体,其具有超高的比表面积和大量的表面-OH。将AlOOH与KMnO₄在室温下反应制备了不同比例的MnO₂/AlOOH复合催化剂。经过测试比较,复合催化剂在室温下去除甲醛的性能超过了纯MnO₂,其中以A₁₀M₆样品催化性能最佳。MnO₂/AlOOH复合催化剂具有均匀分布的部分结晶结构,这种结构易于产生多种价态的Mn离子和大量缺陷,有利于电荷传输。通过Al离子、Mn离子和空位缺陷参与的电荷交换,可以激活临近的表面-OH,使其具有氧化活性,成为催化甲醛反应的活性位点。Al离子的存在一方面利于电荷交换,另一方面利于形成部分结晶结构,且影响Mn离子的价态,产生更具有氧化性的高价Mn离子。结合对MnO₂、MnO₂/PET和MnO₂/AlOOH复合催化剂的表征及性能测试,总结了过渡金属氧化物室温降解低浓度甲醛的反应机理,将其阐述为吸附作用、氧化作用和自我再生。不同于其它研究通过各种方法提高MnO₂本身的催化性能,MnO₂/AlOOH通过MnO₂改性AlOOH,发挥了协同作用,是一种新型的复合催化材料。为解决MnO₂/AlOOH复合催化剂的负载问题,结合通过水热反应在Al丝表面生长AlOOH的方法,尝试了经两步反应制备MnO₂/AlOOH/Al复合催化剂。120℃水热反应成功在Al丝表面生成了柳叶状AlOOH纳米片,而将AlOOH/Al样品浸泡在KMnO₄溶液中难以在室温下生成MnO₂。加入一定量NaOH略微提高了MnO₂的生成量。进一步尝试了通过一步水热反应在Al丝表面直接生成MnO₂/AlOOH复合物,表面氧化物的生成量有了明显的提升。对比了不同NaOH添加量对产物的影响,Al丝表面生成的氧化物除AlOOH外,还包括MnO₂/AlOOH复合物、δ-MnO₂和非晶MnO₂。相比之下,具有丰富MnO₂种类的MAA-2T样品具有较好的去除甲醛性能。