室内空气中典型VOCs光催化降解研究

发布时间：2020-05-17 10:13

【摘要】：室内空气品质与人体健康息息相关。近年来,过敏性疾病、呼吸道疾病等变得越来越多,普遍认为这些疾病的产生与室内空气品质存在着密切的关系,如何有效消除室内污染物变得至关重要,其中VOCs由于其来源广泛危害巨大而被广泛关注。在众多VOCs净化方法中,光催化技术是一种高效且环境友好型的污染处理方法。本论文以Bi_2WO_6为催化剂并对其改性制备,并将其应用于室内典型VOCs光催化净化,主要工作和结论如下:首先,采用水热法制备了Cd~(2+)离子掺杂型Bi_2WO_6,考察了离子掺杂量、水热反应时间、水热反应温度和pH对离子掺杂型Bi_2WO_6的光催化效果的影响,通过对罗丹明B的降解测试表明Cd~(2+)离子掺杂型Bi_2WO_6最佳制备条件为:n(Cd/Bi)为0.05、水热反应温度为160℃、水热反应时间为16 h、pH为5,在该条件下制备的离子掺杂Bi_2WO_6对罗丹明B的降解率50min可达到86.5%。其次,为了改善共掺杂Bi_2WO_6时半导体光催化剂的复合效果,首先对离子掺杂型样品进行了分散实验,确定最佳的分散效果,并以Ag_3PO_4为复合半导体制备了共掺杂型Bi_2WO_6,并考察了其对甲苯的光催化降解效果。研究发现:当聚丙烯酰胺与样品质量比为0.1、超声分散时间为1 h时,光催化剂分散体系的分散效果最好,且当n(Ag_3PO_4/Cd-Bi_2WO_6)为0.3时,其对甲苯的降解效率最高,8h可达到79.7%。最后,以甲醛、甲苯和苯三种VOCs混合来模拟室内空气污染,考察了催化剂对多组分VOCs的降解效率,再以甲苯为模型污染物考察了催化剂用量、甲苯初始浓度和光照强度三个影响因素对VOCs光催化效果的影响,并进行了反应动力学分析。研究发现:混合组分中各VOC的降解率较单一组分分别降低了7.7%、15.3%、16.6%。在一定降解实验条件下,甲苯降解率随着催化剂用量和甲苯初始浓度的增加呈现出先增后减的趋势;而光照强度的增大,则会增加其降解效率。通过对不同甲苯初始浓度和光照强度的条件下拟合结果表明,光催化降解甲苯基本符合L-H一级反应动力学规律。
【图文】：

室内空气中典型VOCs光催化降解研究

改变 n(Cd/Bi)制备的 Cd-Bi

谱图,水热反应,XRD谱,温度

图 2-2 改变水热反应温度制备的 Cd-Bi2WO6的 XRD 谱图样品的谱图和 PDF 标准卡片对比可知，样品衍射峰与73-1126）的标准衍射数据相匹配。从图中可以看出当120-16-Bi2WO6-0.05 样品的峰型较宽，并且衍射峰的温度为 120℃时样品晶型发育不够完整，并且样品在
【学位授予单位】：福建工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU834.8

【参考文献】