光催化预处理对秸秆暗发酵产氢性能的影响研究

制备了TiO_(2)/生物炭复合催化剂对玉米秸秆进行光催化预处理,利用扫描电镜、傅里叶红外变换光谱仪、X射线衍射和X射线光电子能谱仪对催化剂进行表征,重点研究了光催化条件对预处理秸秆暗发酵产氢性能的影响。响应面优化试验结果显示,在生物炭掺杂比例10%,催化剂质量浓度1.3 g/L,催化pH为6的催化条件下,秸秆的最大累积产氢量达到52.9 mL/g,比对照组提高了16.6%。对结构的表征结果显示,光催化能够对秸秆结构产生破坏,有利于后续的发酵产氢。

TiO_(2)/生物炭复合材料的制备及其光催化降解秸秆的研究

以玉米秸秆为原料,制备二氧化钛(TiO_(2))/生物炭复合光催化材料,并对复合光催化材料进行结构表征,研究光催化对秸秆降解的效果。结果表明:最优光催化条件为生物炭添加量10%(以TiO_(2)质量为基准)、催化剂质量浓度1.2g/L、光催化体系pH6、秸秆质量浓度20g/L,在此条件下秸秆中酸不溶和酸溶木质素的降解率分别为22.65%和51.93%,半纤维素降解率为12.28%;光催化对秸秆表面形态和结构组分有明显的破坏作用;生物炭的负载增加了TiO_(2)的分散性,拓宽了复合催化剂的光吸收范围,并有效抑制了光生电子-空穴对的复合。