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环境湿度对TiO2/活性炭纤维气-固光催化氧化甲苯的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
在恒温控湿的环境舱中,以自制的TiO2/ACF(活性炭纤维)为光催化剂,研究了环境湿度对甲苯光催化降解过程的影响.通过N2吸附和扫描电子显微镜分别对TiO2/ACF光催化剂的孔径结构和形貌特征进行了表征;利用GC-MS和GC-FID对甲苯光催化过程中生成的中间产物进行了定性及定量分析.结果表明,环境舱中相对湿度增大,甲苯光催化转化率提高;不同相对湿度下,积累在光催化剂表面的中间产物种类相同,但支链氧化产物(苯甲醇、苯甲醛和苯甲酸)的积累量远多于苯环氧化产物(甲酚和对甲基苯酚)的积累量;随环境相对湿度的增大,苯甲醛在光催化剂表面的积累量减小,其余中间产物的积累量均有不同程度的增加.这说明水分子在甲苯光催化过程中起重要作用,相对湿度不仅影响甲苯的光催化转化效率,还影响其光催化转化的过程.尽管在各湿度条件下,支链氧化都是甲苯光催化降解的主要途径,但环境湿度增大更有利于苯环氧化途径的进行.讨论了水蒸气在甲苯光催化氧化过程中的作用机理. 相似文献
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以钛酸四丁酯为前驱物,活性炭纤维(ACF)为载体,蔗糖为胶粘剂,采用真空吸附水解的方法制得了TiO2/ACF催化剂.采用BET、XRD、SEM等手段对其物理化学特性进行表征,以四氯乙烯光降解反应为探针反应,考察了TiO2/ACF催化剂的光催化降解性能.实验结果表明,采用真空吸附水解法可以将TiO2很好地负载到活性炭纤维表面上.通过优化条件制备的TiO2/ACF催化剂在光照2h条件下,可以将水中溶解量的四氯乙烯降解90%以上.催化剂可以多次循环使用,光催化反应活性不变. 相似文献
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浅池型TiO2/ACF光催化降解水中苯酚的研究 总被引:3,自引:1,他引:3
为了提高光催化过程的降解速率,本文以涂覆法制得的二氧化钛/活性炭纤维(TiO2/ACF)为光催化剂,300 W(365 nm)高压汞灯为光源,研究了浅池型反应器中苯酚在TiO2/ACF上的光催化降解动力学;探讨了光强度、高压汞灯滤光以及光源种类对降解反应的影响,并对光氧化,光催化和吸附过程进行了比较。结果表明:光氧化对苯酚的降解无效果,光催化降解速率常数与吸附速率常数之比为3.35/1;光强越大,光催化降解速率越快;高压汞灯不滤光时光催化降解速率明显加快,但光催化反应仍遵循准一级反应动力学方程;波长为254 nm紫外杀菌灯的降解效果高于波长为365 nm高压汞灯滤光后的降解效果。 相似文献
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电气石粉对制备纳米TiO2及光催化氧化甲苯气相污染物的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
用浸渍、烧结方法制备了不锈钢网(3×15cm)负载催化剂:由溶胶-凝胶法制备含(400目)电气石粉的二氧化钛催化剂,并与直接混合电气石粉、P-25 TiO2的复合负载催化剂进行对照;利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等表征催化剂结构;研究了催化剂在反应器(14L)中由20W紫外杀菌灯照射下光催化氧化去除气相甲苯污染物的效果.结果表明,在制溶胶过程中添加微米级电气石粉,得到催化剂粒径较小,其负载量和催化活性均有提高,平均催化比活性达到1.90mg·m-2·min-1或0.11mg·g-1·min-1,该催化剂在静态条件下反应4h,对初始浓度为180mg·m-3和70mg·m-3的甲苯去除率分别达到87%和82%;而同样的高初始浓度下,负载P-25仅可去除21%甲苯,复合负载P-25、电气石可去除58%甲苯,其催化比活性达到1.35mg·m-2·min-1或0.18mg·g-1·min-1. 相似文献
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TiO2-SnO2复合纳米膜的制备及其光催化降解甲苯的活性 总被引:31,自引:1,他引:31
采用溶胶-凝胶法制备了nano-TiO2-SnO2复合溶胶,经一次镀膜就能在玻璃上得到没有缺陷、结构紧密均匀的nano-TiO2-SnO2复合膜.通过扫描电镜观察到复合膜颗粒为球形,比纯TiO2膜的颗粒小,平均粒径为15nm,且粒径分布非常均匀.以空气中的有机挥发物甲苯模拟污染物,测定了nano-TiO2-SnO2复合膜的光催化降解性能.结果表明,n(SnO2)/n(TiO2)=0.05的nano-TiO2-SnO2复合膜催化剂具有最高的光催化活性,且比纯TiO2膜的活性高;甲苯初始浓度为920mg/m3时,反应5h甲苯完全降解.XRD分析表明,此复合物具有锐钛矿和金红石两种TiO2晶相,没有检测到SnO2的特征峰. 相似文献
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In this paper, TiO2 loaded on activated carbon fibers (ACF) was prepared by a coating treatment, followed by calcination at different temperatures in air atmosphere. The photocatalyst developed was characterized by SEM, XRD, XPS and UV-Vis adsorption spectroscopy. It was observed from SEM images that TiO2 loaded on ACF was in the form of small clusters with nanometer size. As confirmed by XRD and XPS determinations, the crystalline pattern of immobilized TiO2 was still anatase-form after calcination, and the micrographic structure and surface properties of ACF have not been damaged by the deposition process and calcination at different temperatures. Photocatalytic degradation of methylene blue (MB) in aqueous .solution was investigated using TiOE/ACF as photocatalyst. The comparison of photolysis, absorption and photocatalysis was carded out. The results indicated that the photocatalysis process of combined photocatalyst showed much higher degradation rate than that of photolysis and absorption processes. In addition, the possibility of cyclic usage of the photocatalyst was also confirmed. 相似文献
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以TiCl4和Gd(NO3)3·6H2O为主要原料,采用酸催化水解法制备Gd掺杂TiO2光催化剂并通过浸涂法将其负载在活性炭纤维(ACF)表面,制得Gd掺杂TiO2/ACF复合材料。 以气相苯为模型物,考察材料的光催化活性。 利用XRD、FTIR及GC-MS对催化剂的晶相结构、光谱特征等进行了表征。 结果表明,Gd掺杂能有效抑制TiO2的晶粒生长。 Gd掺杂量、浸涂次数影响TiO2/ACF光催化活性,Gd2O3掺杂质量分数为0.48%、浸涂2次的TiO2/ACF活性最高。 在苯光催化氧化后的Gd掺杂TiO2/ACF复合材料表面未发现醌类中间产物的存在。 Gd的掺入能减缓催化剂失活,光催化反应100 min后仍能表现出较高活性。 相似文献
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光催化分解水的产氢体系往往采用小分子醇作为电子供体,本工作以纯金红石相与混晶结构P25 (80%锐钛矿与20%金红石相)二氧化钛为光催化剂,研究光解水过程中牺牲剂乙醇的氧化路径与反应机理.研究结果表明,无论是金红石相还是锐钛矿相为主的P25二氧化钛,其无氧条件下光催化氧化乙醇的主要终端产物均为乙醛,而不是2,3-丁二醇,2,3-丁二醇产物主要由醇醛特定波长范围内的有机光化学反应偶联产生.另外,不同晶相二氧化钛氧化乙醇至2,3-丁二醇的选择性差异可能主要由非均相固-液界面所产生羟基自由基迁移至溶液体系的距离不同所致,进而与有机光化学反应产生的·CH(OH)CH3自由基发生不同路径与频率的猝灭反应.本研究对乙醇无氧光催化反应步骤的探索与解析可为小分子醇参与的醇类重整反应提供机理借鉴与设计思路. 相似文献