高能光解协同液相光催化氧化净化挥发性有机物(VOCs)

• 作 者: 占玉杰[1]黄海保[2]杨雪琴[1]王思[1]施双汝[1]邱业文[1]丁晓铿[1]
• 机 构: 中山大学环境科学与工程学院
• 出 处: 第21届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2015年学术年会
• 发表日期: 2015年期

　　挥发性有机物(VOCs)是影响我国大气环境的主要污染物之一.针对低浓度VOCs,光催化氧化法具有能耗低、无二次污染等优点.但传统气-固光催化催化剂易失活,量子效率低等问题严重制约其发展.近年来,对传统光催化工艺变革的研究受到广泛关注,本实验研究的高能光解协同液相光催化氧化新工艺,在净化效率和反应稳定性上具有传统光催化不可比拟的优势.本研究以苯为VOCs 模拟污染物,采用高能光解协同液相光催化氧化工艺实现污染物降解,反应过程如下：真空紫外灯的高能光子直接光解一部分苯并产生一定量的O3,残留气体在液相光催化反应器中光催化剂TiO2 及O3 的作用下,进一步氧化残余污染物,提高污染物去除效率的同时减少臭氧的排放,化害为利.图 1 中苯的初始进气浓度为25 ppm,流量为1 L/min,湿度为50％,催化剂为1g P25.考察(185nm+PCO)与单独185nm 气相光解(185nm)、185nm 气相光解协同水溶液吸收(185nm+Water)以及单独254nm 液相光催化氧化(254nm PCO)不同工艺对苯的去除率的影响.不同工艺中苯的去除率大小顺序为：185nm+PCO>254nmPCO>185nm+Water>185nm.高能光解协同液相光催化氧化苯的去除率可达到84％,而单独的185nm 光解苯的去除率只有45％.同时,在本课题的其他研究中也发现,4 个工艺中,气相光解—液相光催化拥有最佳的矿化率.图 2 显示的是不同工艺过程中臭氧出口的浓度变化,高能光解协同液相光催化氧化苯O3 出口浓度相对其他工艺均大大降低.综上所述,高能紫外光解协同液相光催化氧化工艺能有效实现气相光解、液相光催化氧化以及O3 氧化三者间的协同作用,具有良好的研究与应用前景.