光催化臭氧氧化降解甲醛的研究.pdf

1、針對目前國內(nèi)外采用光催化氧化法處理甲醛效率不高的現(xiàn)狀,本文基于課題組前期的實驗研究,將光催化和臭氧氧化技術二者聯(lián)合,以多孔泡沫鎳網(wǎng)載體負載納米二氧化鈦為光催化劑,研究甲醛氣體的降解.本文首先研究了光催化氧化和臭氧氧化工藝靜態(tài)處理甲醛廢氣.實驗結果表明,在甲醛初始濃度(2500 mg/m<'3>)較高的條件下,對于不同摻鐵比二氧化鈦催化劑降解甲醛相互比較,純二氧化鈦的效果最佳;在體系相對濕度為30％左右,反應120min,甲醛降解率最高,

2、可達80％.在初始濃度相對較低時(600~2500mg/m<'3>)范圍內(nèi),進行光催化降解反應30min,其降解率可達70.3％.研究表明,隨著甲醛初始濃度的增大,單位催化劑上去除負荷甲醛的光催化去除負荷先增大后減小,在反應時間為30min時,甲醛初始濃度為2000mg/m<'3>時,去除負荷最大,達到5.55×10<'-6>mg/g.光催化和臭氧氧化聯(lián)合降解甲醛,甲醛降解率隨著臭氧量的增大而升高,甲醛幾乎完全降解.本文又研究了用光催化

3、氧化和光催化臭氧氧化工藝動態(tài)處理甲醛廢氣,其實驗結果表明,在甲醛初始濃度為1mg/m<'3>~10mg/m<'3>范圍內(nèi),低的甲醛初始濃度有利于甲醛的降解;在相對濕度30％~50％范圍內(nèi),甲醛降解效率較好,相對濕度在35％時的甲醛降解率高于其他相對濕度下的降解率,可達100％;延長停留時間,甲醛去除效率增高.采用光催化臭氧氧化工藝時,臭氧同有機物發(fā)生直接反應或是間接反應,臭氧的直接反應具有較強的選擇性,一般是進攻具有雙鍵的有機物;間接反

4、應是臭氧分解產(chǎn)生·OH或是臭氧在UV、H<,2>O<,2>等協(xié)同作用下產(chǎn)生·OH,·OH再氧化有機物.在通入臭氧量為47~141mg/m<'3>范圍內(nèi),甲醛的降解率隨臭氧量的增大而升高,可達94％.在該條件下,同光催化氧化工藝相比,甲醛的初始濃度和體系相對濕度對甲醛的光催化臭氧化的效率影響明顯減小.甲醛的初始濃度較低時,有相當高的降解率,可以達到100％;在相當寬的相對濕度(20％~70％)范圍內(nèi),甲醛降解效率明顯高于同條件下光催化氧化