氮掺杂二氧化钛复合催化膜降解甲苯气体研究

摘要：

采用溶胶-凝胶法以聚丙烯(PP)中空纤维膜为载体制备了N-TiO2/PP复合催化膜,并考察了其催化降解甲苯有机废气的性能.结果发现,紫外光催化的甲苯降解率可达84％,去除负荷为89.8 g·m-3·h-1,自然光催化的甲苯降解率可达63.9％,去除负荷为69.25 g·m-3·h-1.同时,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、X-射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征了N-TiO2/PP复合催化膜,并采用GC-MS分析甲苯降解过程的中间产物并推测甲苯反应过程机理.采用GC-MS分析出口气样的研究结果表明,苯(C6H5)、苯甲醛(C7H6O)、苯乙酸(C8H8O2)、丙烯醛(C3H4O)、甲酸甲酯(C2 H4 O2)为甲苯光催化降解的中间产物.N-TiO2/PP复合催化膜降解甲苯的机制为甲苯气体通过中空纤维膜传质到N-TiO2/PP复合催化膜,光催化产生羟基自由基,甲苯气体被羟基自由基氧化成中间产物,并继续降解为最终产物二氧化碳和水.

关键词：N-TiO2/PP复合催化膜、光催化、挥发性有机物(VOCs)、甲苯

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分类号：X701(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金No.21377171;中央高校基本科研业务费专项资金Supported by the National Natural Science Foundation of ChinaNo.21377171 and the Fundamental Research Funds for Central Universities

在线出版日期：2016-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3409-3418