吸附/光催化偶合规整催化剂的吸附及光催化行为研究

【摘要】： 以活性炭粉为原料,酚醛树脂为粘结剂,通过对脂炭比、炭化温度、活化温度等工艺条件的控制,制备了不同的规整炭化物载体;采用直接浸涂法制备得到吸附/光催化偶合规整催化剂,且有较好的形貌。对规整催化剂进行表征:BET及孔结构分析表明,规整催化剂有较高的比表面积,富含中孔;XRD结果表明,规整催化剂的活性炭载体属于典型的无定形炭,负载的二氧化钛保持了催化活性较高的锐钛矿晶型;SEM结果表明,规整催化剂表面负载有大量的二氧化钛,且存在丰富的互相联通的小孔隙,形成发达的复合孔隙结构,综合保证了吸附光催化的快速进行。 利用自制的反应评价装置和解吸评价装置,研究了制备条件对苯在吸附/光催化偶合规整催化剂上的吸附速率和净降解率的影响。评价结果表明:苯在吸附/光催化偶合规整催化剂上的吸附速率很高,能在很短的时间内被完全吸附,达到100%的表观降解率,这充分保证了室内污染气体的快速吸附净化。苯在不同规整催化剂上净降解率普遍较高,在脂炭比0.8:1,炭化温度600oC和活化温度600oC条件制备的规整催化剂上有最高的净降解率72.63%。 采用程序升温脱附(TPD)技术,在规整催化剂载体整体上对苯进行程序升温脱附实验。评价结果表明,苯在脂炭比为0.8:1,炭化温度和活化温度同为600oC时制备的规整催化剂载体上有最小的脱附活化能Ed=28.03kJ/mol,说明苯被此条件下制备的规整催化剂吸附后,有最小的相互作用力,易向催化剂表面迁移,最易脱附。 结合表征及评价结果,确定最佳制备工艺条件为脂炭比0.8:1,炭化温度600oC,活化温度600oC。