185nm真空（kōng）紫（zǐ）外光下甲醛與（yǔ）副產物臭氧的分解效率研究

 

        185nm 真空紫外光催化過程中（zhōng）,氣態汙染物通過催化（huà）劑表麵反應和氣相（xiàng）均相反應分解.185nm 真空紫外光催化（huà）與254nm 紫外光催化相比,汙（wū）染物降解速率高、催化劑不易失活,在空氣淨化中具有重要的應用價（jià）值.但真空紫外線(λ<200nm, VUV)能量高,能直接分解O2 生成O3.雖然部分（fèn）O3可被254nm 紫（zǐ）外線分解或被光催化還原分解,但尾氣中殘留O3濃度較高,會造成二次汙染.為有效去除（chú）真空紫外（wài）光催化過程中的副產物臭氧（yǎng）,本課題組嚐（cháng）試采用Au 修飾TiO2 催化劑,O3 去除率從18.5%(TiO2)提高（gāo）到32%(Au-TiO2);用納米Pd 修飾時,O3去除（chú）率（lǜ）提高到73.6%. 

 

        很近,我（wǒ）們嚐試將MnOx-TiO2複合催化劑應用於真空紫外光體係,發現副產物O3的去（qù）除率可提高到95%,有機汙染物的分解效率也同步提高.目前,有機物在MnOx上的（de）催化臭氧氧化及（jí）O3 催化分解已有報道,但是在真空紫外光體係中,有機汙染物和臭氧在MnOx 上的分解機理還未見報道.本研究（jiū）以MnOx-TiO2為催化劑,通過（guò）對比甲醛和臭氧在暗態和真空紫（zǐ）外光輻（fú）射下的（de）分解,探討（tǎo）甲醛和臭氧在真空紫（zǐ）外光下在MnOx-TiO2上的分解機理.

 

 

結論（lùn）

1 真空（kōng）紫外光體係中,以MnOx-TiO2 複合催化劑取代TiO2光催化（huà）劑,甲（jiǎ）醛與副（fù）產物臭氧的轉化率分別從44.7%和（hé）38.7%提高（gāo）到77.5%和96.8%,尾氣臭氧濃度從14.8mg/m3降至（zhì）0.5mg/m3,減輕了末端臭氧分（fèn）解的負荷,提高了真空紫外光用於室內空氣淨化（huà）的安全性.

2 以MnOx-TiO2作為催化劑的真空紫（zǐ）外光體係中,氣相中氧原子(O)、臭（chòu）氧(O3)和羥基自由基(OH·)的均相氧化及MnOx 表麵的臭氧催化氧化是甲醛分解的主要途徑,而裸露TiO2表麵（miàn）的光催化氧化對（duì）甲醛分解貢獻不大.

3 副產物臭氧主要由MnOx 表麵活性位上的熱催化（huà）分解,氣相中均相分解臭氧的貢獻較小.

4 真空紫外光輻（fú）照MnOx-TiO2 複合催化劑,有利於提高MnOx催化分解臭氧的穩定性.

作者（zhě）：許（xǔ） 衛,傅平豐,張彭（péng）義,楊慧（huì）芬 (1.北（běi）京科技大學土（tǔ）木（mù）與環境工程學院,北京 100083；2.清華大學環境（jìng）學院（yuàn）,北京 100084)