TiO-,2--膨潤土吸附光催化降解氣相甲苯及機(jī)理研究.pdf

1、本文介紹了室內(nèi)VOCs的濃度水平、健康危害以及VOCs的治理技術(shù)。重點(diǎn)闡述光催化的相關(guān)內(nèi)容。包括光催化的原理，納米TiO2的制備方法，TiO2光催化VOCs的影響因素、存在問題以及吸附光催化降解水體有機(jī)污染物的研究，并對室內(nèi)VOCs治理領(lǐng)域的研究作了展望。 本課題以膨潤土作為吸附劑，制備了TiO2與膨潤土復(fù)合型或混合型催化劑。研究了溶膠法的工藝條件對催化劑光催化甲苯的性能的影響，重點(diǎn)探討了環(huán)境濕度對不同比表面積的TiO2柱撐膨

2、潤土活性的影響；研究了有機(jī)膨潤土與光催化劑組成的混合物的催化活性及降解機(jī)理，初探了催化劑降解甲苯的中間產(chǎn)物。主要得到以下結(jié)論： (1)在溶膠法制備TiO2柱撐膨潤土的過程中，鈦酸丁酯與乙醇的體積比以及層間的陽離子類型會對催化劑的活性產(chǎn)生較大的影響。另外，與酸性溶膠法相比，酸性溶膠法制各催化劑時，需嚴(yán)格控制溶膠的pH值，制備方法較繁瑣。而采用溶膠法，不僅簡化了制備過程，而且制備的催化劑的活性也沒有降低。 (2)采用溶膠

3、法制備了TiO2柱撐膨潤土作為光催化劑，探討了濕度對污染物的活性影響與催化劑的自身結(jié)構(gòu)、催化劑的載體、污染物性質(zhì)之間的關(guān)系。研究表明，在相對濕度為25％~75％的范圍內(nèi)，氣相中的水分子與甲苯競爭TiO2柱撐膨潤土光催化劑的吸附點(diǎn)位，因此水蒸氣抑制了催化劑的活性。催化劑的比表面積越大，對甲苯的吸附性越強(qiáng)，因而表現(xiàn)為對水蒸氣的吸附常數(shù)越小，抵抗?jié)穸扔绊懙哪芰υ綇?qiáng)；將催化劑負(fù)載在不同的載體上，相同濕度條件下，得到不同的降解活性；可能是因為相對

4、于甲苯中的水分子，催化劑更容易吸附丙酮中的水分子，因而對甲苯的吸附力比丙酮的更強(qiáng)，造成丙酮的降解受濕度的影響更大。 (3)研究陽離子表面活性劑(CPC)改性的有機(jī)膨潤土與光催化劑的混合物在高濕度條件下的降解特性。在催化降解的初始階段，可能是因為初始階段納米TiO2(P25)表面的污染物含量較多，降解速率主要取決于P25的含量，有機(jī)膨潤土的促進(jìn)作用不明顯。隨著光催化反應(yīng)時間的延長，催化劑對甲苯的吸附性會影響催化劑對甲苯的降解率。