叶昊灵:低温等离子体组合光催化氧化降解气相甲苯的协同效应:臭氧的作用(英文)论文

叶昊灵:低温等离子体组合光催化氧化降解气相甲苯的协同效应:臭氧的作用(英文)论文

本文主要研究内容

作者叶昊灵,刘逸秋,陈思,王海强,刘振,吴忠标(2019)在《低温等离子体组合光催化氧化降解气相甲苯的协同效应:臭氧的作用(英文)》一文中研究指出:挥发性有机物(VOCs)是导致大气污染的重要成因,它不仅会直接威胁到人体健康和生态环境,而且是PM2.5,臭氧和光化学烟雾的重要前驱体.近年来,低温等离子体(NTP)技术与光催化氧化(PCO)技术等被视作降解VOCs的有效技术而得到广泛关注.NTP技术的停留时间短,能耗低,对于VOCs的降解具有较高的效率,但是其矿化率较低,而且会产生臭氧等副产物.PCO技术能够通过羟基自由基将VOCs完全氧化为CO2和H2O,但是受限于低量子效率,电子空穴对的快速复合以及光催化剂的失活.因此,将NTP与PCO相结合是提升VOCs的去除率和矿化率,降低副产物产量的有效策略.本文以甲苯为VOCs的典型物,TiO2为光催化剂,采用NTP与PCO的组合工艺降解气相甲苯.为了探索NTP与PCO之间的协同效应,我们对单一工艺(O3,UV,NTP,PCO)与组合工艺(O3+TiO2,O3+UV,NTP+UV,O3+PCO,NTP+PCO)在甲苯去除率、CO与CO2选择性、臭氧利用率以及副产物的产生等方面的性能进行了深入考察.结果表明,NTP与PCO组合工艺的甲苯去除率为80.2%,远高于单一工艺中NTP的18.8%和PCO的13.4%,同时也明显高于其他组合工艺.此外,NTP与PCO组合工艺的CO2选择性,矿化率和臭氧利用率也是所有工艺中最优的.傅里叶透射红外光谱和气相色谱-质谱联用结果表明,气相中副产物的产量显著减少;X射线光电子能谱和程序升温脱附-质谱联用的结果表明,吸附于催化剂表面的碳基中间产物的含量也显著下降.结果证明了NTP与PCO两者存在着协同效应,且只有在臭氧,紫外光源和光催化剂三者均存在的情况下才能表现出上述的优异性能.综上,NTP与PCO组合工艺中所展现的协同效应主要归功于NTP中产生的臭氧在PCO中获得有效利用.在这个过程中,臭氧最重要的作用是充当了电子接收剂和牺牲剂,因而能够产生更多的羟基自由基并降低电子-空穴对的复合,从而提升甲苯去除率、CO2选择性、矿化率和臭氧利用率,并且降低副产物的含量.

Abstract

hui fa xing you ji wu (VOCs)shi dao zhi da qi wu ran de chong yao cheng yin ,ta bu jin hui zhi jie wei xie dao ren ti jian kang he sheng tai huan jing ,er ju shi PM2.5,chou yang he guang hua xue yan wu de chong yao qian qu ti .jin nian lai ,di wen deng li zi ti (NTP)ji shu yu guang cui hua yang hua (PCO)ji shu deng bei shi zuo jiang jie VOCsde you xiao ji shu er de dao an fan guan zhu .NTPji shu de ting liu shi jian duan ,neng hao di ,dui yu VOCsde jiang jie ju you jiao gao de xiao lv ,dan shi ji kuang hua lv jiao di ,er ju hui chan sheng chou yang deng fu chan wu .PCOji shu neng gou tong guo qiang ji zi you ji jiang VOCswan quan yang hua wei CO2he H2O,dan shi shou xian yu di liang zi xiao lv ,dian zi kong xue dui de kuai su fu ge yi ji guang cui hua ji de shi huo .yin ci ,jiang NTPyu PCOxiang jie ge shi di sheng VOCsde qu chu lv he kuang hua lv ,jiang di fu chan wu chan liang de you xiao ce lve .ben wen yi jia ben wei VOCsde dian xing wu ,TiO2wei guang cui hua ji ,cai yong NTPyu PCOde zu ge gong yi jiang jie qi xiang jia ben .wei le tan suo NTPyu PCOzhi jian de xie tong xiao ying ,wo men dui chan yi gong yi (O3,UV,NTP,PCO)yu zu ge gong yi (O3+TiO2,O3+UV,NTP+UV,O3+PCO,NTP+PCO)zai jia ben qu chu lv 、COyu CO2shua ze xing 、chou yang li yong lv yi ji fu chan wu de chan sheng deng fang mian de xing neng jin hang le shen ru kao cha .jie guo biao ming ,NTPyu PCOzu ge gong yi de jia ben qu chu lv wei 80.2%,yuan gao yu chan yi gong yi zhong NTPde 18.8%he PCOde 13.4%,tong shi ye ming xian gao yu ji ta zu ge gong yi .ci wai ,NTPyu PCOzu ge gong yi de CO2shua ze xing ,kuang hua lv he chou yang li yong lv ye shi suo you gong yi zhong zui you de .fu li xie tou she gong wai guang pu he qi xiang se pu -zhi pu lian yong jie guo biao ming ,qi xiang zhong fu chan wu de chan liang xian zhe jian shao ;Xshe xian guang dian zi neng pu he cheng xu sheng wen tuo fu -zhi pu lian yong de jie guo biao ming ,xi fu yu cui hua ji biao mian de tan ji zhong jian chan wu de han liang ye xian zhe xia jiang .jie guo zheng ming le NTPyu PCOliang zhe cun zai zhao xie tong xiao ying ,ju zhi you zai chou yang ,zi wai guang yuan he guang cui hua ji san zhe jun cun zai de qing kuang xia cai neng biao xian chu shang shu de you yi xing neng .zeng shang ,NTPyu PCOzu ge gong yi zhong suo zhan xian de xie tong xiao ying zhu yao gui gong yu NTPzhong chan sheng de chou yang zai PCOzhong huo de you xiao li yong .zai zhe ge guo cheng zhong ,chou yang zui chong yao de zuo yong shi chong dang le dian zi jie shou ji he xi sheng ji ,yin er neng gou chan sheng geng duo de qiang ji zi you ji bing jiang di dian zi -kong xue dui de fu ge ,cong er di sheng jia ben qu chu lv 、CO2shua ze xing 、kuang hua lv he chou yang li yong lv ,bing ju jiang di fu chan wu de han liang .

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自催化学报的叶昊灵,刘逸秋,陈思,王海强,刘振,吴忠标,发表于刊物催化学报2019年05期论文,是一篇关于低温等离子体论文,光催化氧化论文,协同效应论文,臭氧论文,甲苯论文,催化学报2019年05期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自催化学报2019年05期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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