Preparation of nano-TiO_2/diatomite-based porous ceramics and their photocatalytic kinetics for formaldehyde degradation

Diatomite-based porous ceramics were adopted as carriers to immobilize nano-TiO2 via a hydrolysis-deposition technique. The thermal degradation of as-prepared composites was investigated using thermogravimetric-differential thermal analysis, and the phase and microstructure were characterized by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, and transmission electron microscopy. The results indicated that the carriers were encapsulated by nano-TiO2 with a thickness of 300-450 nm. The main crystalline phase of TiO2 calcined at 650~C was anatase, and the average grain size was 8.3 nm. The FT-IR absorption bands at 955.38 cm1 suggested that new chemical bonds among Ti, O, and Si had formed in the composites. The photocatalytic （PC） activity of the composites was investigated un- der UV irradiation. Furthermore, the photodegradation kinetics of formaldehyde was investigated using the composites as the cores of an air cleaner. A kinetics study showed that the reaction rate constants of the gas-phase PC reaction of formaldehyde were k = 0.576 mg＇m3·min^-1 and K = 0.048 m3/mg.

二氧化钛光催化氧化动态降解甲醛废气及动力学研究

以二氧化钛为催化荆,采用气-固相光催化反应器动态降解甲醛,研究了不同气体流量和初始浓度下甲醛气体光催化氧化降解的影响因素(包括甲醛初始浓度、相对湿度、气体流量)。结果表明,流速越低越有利于甲醛的光催化降解,但低流速不利于提高去除负荷。甲醛降解的最佳相对湿度为35%左右,甲醛的降解受初始浓度影响较大,初始浓度高的条件下,速控步骤为表面反应,低初始浓度速控步骤为扩散与吸附。动力学研究表明,甲醛光催化降解反应可用Langmuir-Hinshelwood动力学方程来描述,实验结果表明反应速率常数k为467mg/(m^3·min).Langmuir吸附系数K为0.0032 m^3/mg。

活性碳纤维负载TiO_2去除低浓度甲醛气体的实验研究

利用自制的光催化气体反应系统,模拟有限密闭空间特殊环境,以甲醛气体为代表,用溶胶凝胶法制得不同配比的TiO2并负载在活性碳纤维上,将其放入马弗炉中在不同温度下煅烧,最后测试其对甲醛的去除效率,且研究了活性炭纤维负载TiO2作为整体材料对甲醛的去除动力学方程.结果表明,冰醋酸、无水乙醇、去离子水和煅烧温度对去除效果的影响是交互的,理想配比下两小时去除率可达78.89%;活性炭纤维负载TiO2作为整体材料对低浓度甲醛的去除满足动力学方程ρA=m0+(ρ0A-m0)exp(-Kt);自制材料对甲醛的去除量为4 357.78mg/(h×m2),稳定性为78.3%.

TiO_2/AC光催化剂上气体污染物降解的反应动力学模型

利用二氧化钛与活性炭(AC)共水热处理的方法制备了TiO2/AC复合催化剂,采用空气净化评价装置对其催化降解低浓度气体污染物丁醛的性能进行了模拟评价实验.基于Langmuir-Hindshelwood方程和一些假设,推导了循环反应系统气体污染物降解的瞬态模型.结果表明,该动力学模型所得数据与丁醛的模拟评价实验结果基本相符,预示着该模型能够很好地预测污染物的降解行为.

活化条件对TiO_2光催化降解甲醛反应的影响

采用负载化的纳米TiO2粉体为光催化剂,进行了甲醛熔液的光催化降解反应验,主要研究了光催化剂TiO2活化温度和时间对甲醛降解反应的影响以及降解反应动力学。通过零级和一级光催化反应动力学模型的建立和比较,发现甲醛的光催化降解反应遵循一级反应动力学规律。

La和Fe共掺杂TiO_2/活性碳复合材料光催化降解甲醛反应动力学研究

甲醛是一种来源广泛的致癌和畸变污染物,研究能够降解甲醛的材料已成为各国关注的焦点。光催化技术能够利用太阳能、无二次污染地降解甲醛,具有巨大的发展潜力。然而,光催化降解的反应动力学还不能量化影响因素,因此研究光催化反应动力学十分必要。从0.5%La、0.5%Fe共掺杂TiO_2/活性炭复合材料降解甲醛过程出发,重点研究了甲醛初始浓度、通氧量及光照强度等因素对甲醛降解率的影响,得到了各因素对反应动力学参数的影响,进而以此得到了复合材料降解甲醛的反应动力学方程。