光催化凈化空氣研究進(jìn)展

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1、第27卷第6期現(xiàn)代化工June20072007年6月ModernChemicalIndustry·15·光催化凈化空氣研究進(jìn)展肖羽堂,馬程(南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,天津300071)摘要:光催化氧化技術(shù)是一種新興的氣相污染物凈化技術(shù)。綜述了二氧化鈦光催化氧化技術(shù)處理氣相污染物的氧化機(jī)理,分析了氣相光催化氧化反應(yīng)器設(shè)計(jì)及該技術(shù)在降解空氣中有毒有害氣體、病毒、細(xì)菌和微生物等許多領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景。關(guān)鍵詞:光催化氧化;二氧化鈦;空氣凈化;消毒中圖分類號:TU83418文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:0253-4320(2007)06-

2、0015-04ResearchadvancesinphotocatalyticdetoxificationtechnologyforairpurificationXIAOYu2tang,MACheng(SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,NankaiUniversity,Tianjin300071,China)Abstract:Photocatalyticoxidationprocessisanewlydevelopedandsignificantlypromisingremo

3、valtechnologyforgasphasecontaminants.Itsmechanismisreviewed,athoroughanalysisofthedesignandoptimizationofgas2phasephotocatalyticoxidationreactorismadeinthispaper,inaddition,theapplicationandpossibilitiesinphotocatalyticremovalofhazardousgases,viruses,bacteriaandorga

4、nismsinairarealsoanalyzed.Keywords:photocatalyticoxidation;TiO2;airpurification;detoxification光催化反應(yīng)對于氣相揮發(fā)性有機(jī)物具有普遍較的羥基再生。因此,TiO2表面羥基化對氣相有機(jī)污好的降解效果,同時(shí),光催化反應(yīng)對空氣中的無機(jī)污染物的光催化氧化是至關(guān)重要的。光致電子的俘獲[1-4]染物(NOx、CO、H2S等)也有氧化去除作用,并劑主要是吸附于表面上的氧,它既可抑制電子與空--對暴露于空氣中的細(xì)菌和病毒同樣具有良好的滅殺穴的復(fù)合,同時(shí)

5、形成的O2也是氧化劑,O2經(jīng)過質(zhì)[5]作用。在諸多光催化/敏化半導(dǎo)體材料中,二氧化子化作用后能夠成為表面羥基的另一個(gè)來源,氧的鈦(TiO2)所受到的關(guān)注最多。本文僅以TiO2及其改量影響光催化反應(yīng)速率。性產(chǎn)品為主要光催化研究對象,對近年來在空氣、氣越來越多的人將光催化技術(shù)與吸附技術(shù)相聯(lián)系[6]相污染中光催化氧化研究的進(jìn)展進(jìn)行論述。起來進(jìn)行研究。侯一寧等分別選用活性炭纖維(ACF)和TiO2作為吸附劑和光催化劑,將常溫吸附1氣相污染物的光催化氧化基礎(chǔ)理論研究和光催化降解2種作用相結(jié)合,以尋求一種簡單有對于氣相光催化反應(yīng),面向應(yīng)用

6、的動力學(xué)研究效的治理室內(nèi)空氣中低濃度甲醛污染的方法。經(jīng)實(shí)獲得了廣泛的關(guān)注。當(dāng)電子受體和電子供體預(yù)先吸驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在處理低濃度甲醛時(shí),無論是在太陽光附在光催化劑表面時(shí),界面電荷的傳遞和被俘獲過照還是紫外光照下,同等質(zhì)量的ACF對甲醛單純的程才得以強(qiáng)化。在氣相反應(yīng)體系中,有機(jī)物預(yù)先在吸附效果比TiO2對其吸附和光催化降解的共同作催化劑表面的吸附對提高光催化氧化速率是非常重用效果還要明顯。這是因?yàn)門iO2有限的吸附能力要的。在氣相反應(yīng)體系中往往有水蒸氣的存在,但使其在低濃度環(huán)境中不能有效地在其表面富集甲它并不對有機(jī)物的吸附構(gòu)成很強(qiáng)的

7、競爭。而TiO2醛,制約了其光催化降解優(yōu)勢的發(fā)揮。將ACF和表面存在的·OH基團(tuán)作為光催化氧化的主要氧化TiO2相結(jié)合治理甲醛污染,優(yōu)勢更為明顯,當(dāng)ACF劑,則是必不可少的。紅外光譜研究表明,TiO2表面與TiO2的質(zhì)量比為110∶015時(shí),凈化速率最快。因的氧吸附和光脫附涉及到其表面羥基,某些羥基比為一方面借助ACF的強(qiáng)吸附作用,低濃度的甲醛在另外一些羥基有更大的光活性,表面羥基熱脫之后,混合材料表面快速富集,加快了TiO2對甲醛的光催在室溫下再浸漬在水蒸氣或水中并不能使最有活性化降解速率;另一方面TiO2的光催化降解作用又

8、促收稿日期:2007-02-27作者簡介:肖羽堂(1966-),男,博士后,教授,主要從事水處理與廢水處理及回用技術(shù)開發(fā)與研究,以及可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略對策研究,022-23501117,ytxiao@hotmail.com?！?6·現(xiàn)代化工第27卷第6期使ACF上所吸附