Indexed by:期刊论文

Date of Publication:2017-01-01

Journal:化工学报

Issue:z1

Page Number:196-203

ISSN No.:0438-1157

Key Words:Au/TiO2;甲醛;光催化;可见光;动力学;LED;光化学;数值分析

Abstract:甲醛是室内空气中典型的挥发性有机化合物(VOCs)之一.等离子激元型光催化剂可吸收可见光,可在室温常压下利用太阳光驱动光催化氧化脱除室内空气中甲醛的反应,其表观反应动力学研究对设计等离子激元型光催化剂及应用于脱除VOCs等污染物具有重要意义.研究了LED可见光下等离子激元型Au/TiO2光催化脱除气相中甲醛的表观反应动力学,考察不同波长的可见光源、光强及反应气相对湿度对表观反应动力学的影响,根据对实验数据的分析求得LED可见光催化氧化甲醛表观反应速率常数k(I,H).结果表明,在13%相对湿度、蓝光光强为38.5mW·cm-2的条件下,光反应的甲醛转化率达77%,是暗反应的5倍.在LED红、绿、蓝、白光照射下,随着光强增加,甲醛转化率快速增加后缓慢增至基本不变.相同光强(低于42mW·cm-2)和湿度条件下,红、绿、蓝光源的甲醛转化率相近,白光略低于其他光源.干气氛下,光反应和暗反应的甲醛转化率几乎为0.湿气氛下,光反应和暗反应均有甲醛转化率,光反应的甲醛转化率更高.不同光源条件下甲醛转化率随相对湿度变化规律相似.相对湿度为21.9%时甲醛转化率最高,而后保持不变,基本在80%左右.通过对红、绿、蓝、白光的数据拟合计算,得到表观动力学参数k(I)H 、k(H)I、k(I,H)以及速率方程.