光催化臭氧氧化降解甲醛的研究.pdf

1、針對(duì)目前國(guó)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(shí)驗(yàn)研究,將光催化和臭氧氧化技術(shù)二者聯(lián)合,以多孔泡沫鎳網(wǎng)載體負(fù)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在甲醛初始濃度(2500 mg/m<'3>)較高的條件下,對(duì)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(duì)濕度為30％左右,反應(yīng)120min,甲醛降解率最高,

2、可達(dá)80％.在初始濃度相對(duì)較低時(shí)(600~2500mg/m<'3>)范圍內(nèi),進(jìn)行光催化降解反應(yīng)30min,其降解率可達(dá)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(fù)荷甲醛的光催化去除負(fù)荷先增大后減小,在反應(yīng)時(shí)間為30min時(shí),甲醛初始濃度為2000mg/m<'3>時(shí),去除負(fù)荷最大,達(dá)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(dòng)態(tài)處理甲醛廢氣,其實(shí)驗(yàn)結(jié)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(duì)濕度30％~50％范圍內(nèi),甲醛降解效率較好,相對(duì)濕度在35％時(shí)的甲醛降解率高于其他相對(duì)濕度下的降解率,可達(dá)100％;延長(zhǎng)停留時(shí)間,甲醛去除效率增高.采用光催化臭氧氧化工藝時(shí),臭氧同有機(jī)物發(fā)生直接反應(yīng)或是間接反應(yīng),臭氧的直接反應(yīng)具有較強(qiáng)的選擇性,一般是進(jìn)攻具有雙鍵的有機(jī)物;間接反

4、應(yīng)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(jī)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(dá)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(duì)濕度對(duì)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(shí),有相當(dāng)高的降解率,可以達(dá)到100％;在相當(dāng)寬的相對(duì)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