掺碳纳米TiO2光催化降解空气中苯的实验研究.pdfVIP

维普资讯 掺碳纳米Ti02光催化降解空气中苯的实验研究 张亚宁 ，谢洪勇。，徐巧莲 t 1．大连理工大学 化工学院，辽宁 大连 116012；2．上海第二工业大学环境工程系 ，上海 201209 摘 要 ：采用火焰化学气相沉积法法制备 了掺碳纳米 TiO 光催化剂 ． 利用掺碳纳米 TiO：光催化氧化技术可以在比较 对催化剂进行 了表征。利用自制的连续管式光催化氧化装置研究了掺 温和的条件下降解挥发性有机污染物，使其完全矿 碳纳米TiO 薄膜对苯气体的光催化降解规律，探讨 了相对湿度、初始 化 ，最终产物为H20和 CO：以及无机小分子，无二次 浓度及苯气体流速等因素对降解率的影响，并与 P25粉的光催化性能 进行 了比较。实验 结果表明：在催化荆 负栽量约为4．7mg。254nm和 污染 ，与其它处理方法 如通风 、吸附剂吸附等 相 比 365nm的 8W 紫外灯各一盏，相对湿度为80％、苯的初始浓度约为 有不可比拟的优点H【】。近些年，气相光催化氧化已成 120mg／m 、苯气体流量为400mL／min 苯在光催化器 中反应 时间约为 功地应用于许多挥发性有机污染物的降解 ，如烷烃 、 3．5S 的条件下，苯的降解率可达到 15％，高于P25粉的降解效果。 醇、醛、酮和卤代物等4[~8】。采用 TiOzE／，，9]、氯化处理的 关键词：掺碳纳米 Ti02；薄膜 ；光催化降解；苯 TiO2 、及硫化处理的TiO2[ffJ对苯光催化氧化的研究 中图分类号：O643．36 文献标识码 ：A 文章编号：1008—5548 2007 06—0018-05 表明，在室温下苯的降解率很低 约 10％ ，只在高温 下可获得较高降解率[12】。 研究表 明，人们平均有 70％以上的时间是在室 StudyforPhotocatalyticDegradationof 内度过删，因此室内的空气质量直接影响到人们的身 BenzeneinAiroverCarbonContaining 体健康。苯是常见的室内有机污染物之一 ，其来源广 TiO2Nano—f11m 泛 ，比如油漆 、涂料等 ，苯的毒性大 、难降解 ，环境危 害性大。常用的处理技术 如化学氧化 、生物氧化等 ZHANGYa—ning，XIEHong—yong，XUQiao—lian 因为处理效率低 、易导致二次污染 ，使之难 以应用于 1SchoolofChemicalEngineering，DalianUniversityofTectmology， Dalian116012；2．DepartmentofEnvironmentalEngineering，Shanghai 苯的降解。因此应用纳米TiO 作为光催化剂，对苯气 SecondPloytechnicUniversity，Shanhgai201209，China 体进行光催化氧化研究，具有很高的应用价值 。 本文中用管式光催化氧化装置，以火焰化学气 Abstract：Thenano·sizedcarboncontainingTiO2photocatalystwaspre· 相沉积法 CAD 法制备掺碳纳米 TiO 作为光催化 paredbyflameCVD method， nadcharacterizedbymenasofTEM ， 剂[14,15】，通过在石英玻璃管壁上涂镀 TiO，薄膜，研究 XRD．etc．Thephotocaatlyticdegradationofbenzenevaporovercrabon conatiningTiO2nano·filmwasstudiedusingautbulra photoreactor．The 了掺碳纳米 TiO：对苯光催化氧化的降解规律，探讨 effectsofrelativehumidity，initialconcentrationofbenzenena dflowrate 了相对湿度、初始浓度、气体流速等因素对苯降解的 orresidencetimeondegradationdergeewereinvestigated，nadacompra · 影响，并与 P25粉的降解效果进行了比较。 isonondergadationratewifhDegussaP25wasalsomade．Underthecon— ditionsof3．5Sofresidencetime，4．9mgcarboncontainingTiO2loading， 1 实验设备与实验方法 two8W UV·lampswithmainwavelengthof365nnland254nm respec· tively，80％relativehumidity，and120mg／m benzen