磷酸根修饰的Mn掺杂介孔TiO2在VUV-PCO体系高效催化氧化甲苯性能

来源 :物理化学学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luchsky123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
真空紫外光解协同催化氧化(VUV-PCO)工艺作为常温下的一种高效目标物消除方式,具有真空紫外光解(VUV)、光催化(PCO)以及臭氧催化氧化(OZCO)三重功效.由于甲苯毒性强,存在广泛,本文选取甲苯作为雾霾重要前驱体的挥发性有机污染物(VOCs)的目标污染物,采用自制固定床连续流反应器(VUV光解和PCO工艺),通过浸渍法成功制备了介孔P-Mn-TiO2催化剂,考察其在VUV-PCO体系降解甲苯性能.本文通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、X射线衍射光谱(XRD)等表征手段分析催化剂结构特征与活性的构效关系,探究Mn和磷酸改性对复合催化剂的光催化、臭氧催化活性以及吸附性能的影响机制.实验结果表明,磷酸修饰和Mn掺杂改性协同作用能有效提高催化剂臭氧催化活性及光催化性能,实现了臭氧的完全消除的同时,促进甲苯的高效降解.Mn3+掺杂进Ti的晶格提高了TiO2的吸光性能,同时可以在催化剂表面产生氧空位,增强催化剂对氧气、臭氧等的吸附和转化.适量磷酸修饰则能进一步提高催化剂对O2、O3等物种的吸附性能和表面光生电子-空穴分离效率,进一步增强催化剂光催化活性及臭氧催化活性.催化剂优异的性能归因于催化剂介孔结构对污染物的有效吸附、表面氧空位上催化分解O3生成O(1D),O(3P),·OH及高效光催化反应产生的活性氧物种共同作用.甲苯首先被VUV光解打断,生成大量中间产物后,经光催化和臭氧催化氧化使最终生成的中间产物和剩余甲苯被系统中的活性氧物种进一步氧化降解为CO2和H2O.与此同时,出口臭氧彻底消除.
其他文献
二维纳米材料是一类性能独特且有良好前景的光催化材料。二维材料表面原子排列通常与块体材料不同,对表面性质和界面电荷转移有显著影响,展现出独特的表/界面特性。近年来,各类二维纳米材料合成方法和表面改性策略的快速发展,在光催化性能提升和能源环境领域应用等方面发挥了重要作用。本专刊邀请了从事光催化研究的学者,分享了他们在二维光催化材料方面的最新研究成果。这些成果可为实现二维光催化材料的可控合成、构-效关系建立、光催化效率提升和反应机理揭示等方面提供理论基础。本专刊共收录论文12篇,包括综述4篇、研究论文8篇。
对比分析了2018至2020年理综全国Ⅰ卷关于带电粒子在磁场中运动试题的特点,列出2020年全国I卷理综第18题的四种解法,并就新高考形势下如何促进科学思维发展,让学生从“套用解决问题的模型”转向“掌握解决问题的方法”,从“解题”转向“解决问题”提出教学建议。
传统二沉池的构造易于使其出水受到跌水复氧现象影响而导致溶解氧升高。在仅依靠A2O工艺不能满足脱氮需求的情况下,跌水复氧现象使得A2O后续连接反硝化滤池的运行成本大幅上升。通过对二沉池出水口进行改造,抑制跌水复氧现象的发生,使得溶解氧年度平均值从9.19 mg/L下降至3.48 mg/L,后续连接的反硝化滤池碳源消耗量节约了30%~60%。改造方式也为后续研究及二沉池设计提供了参考。
2021年江苏省适应性考试物理试卷全面落实了“一体四层四翼”的总体要求,充分体现了“立德树人、服务选才、引导教学”的核心功能,很好地回应了“考什么”“怎么考”的问题。文章从试卷考查的内容、特点和载体等几个方面全面分析这份适应性考试物理试卷,并对今后阶段的物理教学提出中肯的教学建议。
摘 要:运用MATLAB强大的计算能力和“微积分”的数学思想,模拟带电粒子在磁场中的运动轨迹,实现了不同比荷的带电粒子在磁场中运动的可视化。通过形象的运动轨迹图等动态演示,帮助学生理解和掌握带电粒子在磁场中的运动规律,为电磁学习题课的探究式教学提供了有效的参考手段。  关键词:MATLAB;带电粒子运动轨迹;高中物理;习题教学  中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-61
二维光催化材料因为独特的电子结构、丰富的活性位点等优势在环境和能源催化领域有着广泛的应用1,2。一般来说,光催化材料的性能与其载流子的迁移效率息息相关。而二维非金属光催化材料,例如石墨相氮化碳(g-C3N4),在光催化反应中常常面临着光生载流子复合过快的问题3,4,光催化性能往往不尽如人意。
解析工业脱硫气中硫化氢与催化剂的相互作用机制及其分解机理对于开发处理H2S气体的催化剂具有重要意义。本研究采用密度泛函理论计算方法研究了H2S分子在单原子催化剂(SACs,Ti和V原子负载的单层MXene-Ti2CO2)表面上的吸附和催化解离行为。分波态密度(PDOS)、电荷分析以及差分电荷密度的结果表明:单原子Ti和V的负载导致了Ti2CO2表面上的电荷进行重新分配,并且显
随着环保减排工作的扎实推进,天津市对于燃气锅炉氮氧化物排放标准日趋严格,推动企业不断进行技术升级、优化改造,以满足环保要求。以天津泰达热电能源管理有限公司热源二厂为例,氮氧化物执行的排放标准是30 mg/Nm3以下,在低氮改造调试过程中,针对出现的一系列改造和运行问题,及时调整解决的思路,采取对策,最终实现了环保达标条件下锅炉安全经济运行的目的。
摘 要:比热容是初中物理的重点也是难点内容之一,综合学生的特点与相关物理学史,重构了基于历史对话的比热容教学设计,以帮助学生真正理解比热容的本质,提高教学效率。  关键词:物理学史;历史对话;比热容  中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2021)7-0028-5  比热容是学生在学习了温度、热传递和热量等知识的基础上进一步探究物体温度变化与热量的关系,不仅
在新高考背景下,如何更有效地使用新教材开展课堂教学,是值得我们关注的问题。文章以“共点力的平衡”为例,对新、旧教材的章节安排、具体内容进行对比分析,从物理学科核心素养的角度提炼出新教材在教学理念、知识结构、内容编排方面呈现的特点,以期为广大一线教师提供有益的借鉴。