P25-MnCO3系列可見光催化降解NMHC污染物的應用研究.pdf

1、近些年來,環(huán)境問題給人類造成的危害日趨明顯，這是因為經(jīng)濟增長模式與環(huán)境保護已有些不和諧，例如霧霾、水體的污染事件日趨嚴重。其中大氣污染和水體污染中的有機物污染已成為人類亟需解決的重大環(huán)境問題。TiO2因具備無毒害、來源廣成本低、化學性質(zhì)穩(wěn)定、環(huán)境友好等優(yōu)點深受很多研究者的青睞，并被廣泛應用于光催化降解水和大氣污染物中有機物的研究。由于TiO2的禁帶寬度3.2 eV，其光響應范圍在紫外區(qū)，對太陽光的利用比較低僅有5％左右，此外光生電子—空

2、穴對復合率較高，嚴重限制其在生產(chǎn)實際的應用和商業(yè)化的推廣。研究出一種新型高效可見光催化劑是目前光催化技術研究的重點。
　　本文采用簡單的化學沉淀法和加熱分解法，制備可見光催化劑兩個系列P25-MnCO3和 P25-MnCO3/MnOx。通過紫外-可見漫反射光譜、X射線粉末衍射、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射線光電子能譜（XPS）、熱重分析（TG）、傅立葉變換紅外光譜（FTIR）對催化劑進行表征分析其組成成

3、分、結構形貌和吸收性能。通過可見光照射光催化劑降解模擬廢氣的實驗來評價樣品光催化活性，通過改變不同的反應條件研究其對光催化降解模擬廢氣活性的影響，分析實驗結果得到的主要結論如下:
　　1：透射電鏡數(shù)據(jù)顯示:P25-MnCO3中的MnCO3有兩種形狀，大部分是球形，少部分是管狀的結構。DRS和XPS數(shù)據(jù)結果表明MnCO3和TiO2基體之間存在強的相互作用?？梢姽獯呋到饽M廢氣實驗顯示P25-MnCO3復合材料的活性遠高于單獨的P2

4、5和MnCO3。三種不同比例（10:1,10:1.5和10:2）的P25-MnCO3光催化活性數(shù)據(jù)表明P25:MnCO3的質(zhì)量比為10:2時的活性最高，可達到75%。通過改變循環(huán)水溫度，考察反應溫度對光催化活性的影響。對P25：MnCO3質(zhì)量比為10:1、10：1.5、10：2進行循環(huán)實驗，循環(huán)實驗看其穩(wěn)定性?？傊甈25-MnCO3體系是一種新型的性能良好的可見光催化降解NMHC（非甲烷總烴）污染物的催化劑。
　　2：對P25-M

5、nCO3進行不同溫度（100℃,150℃,200℃,250℃）煅燒2 h得到的P25-MnCO3/MnOx系列，P25-MnCO3/MnOx系列的XPS的Mn2p峰表明P25-MnCO3在250℃以下焙燒處理，會有少量MnCO3發(fā)生緩慢分解生成MnOx（Mn的價態(tài)不確定）?？疾觳煌褵郎囟葘Υ呋瘎┗钚缘挠绊懓l(fā)現(xiàn)：P25-MnCO3在200℃煅燒2 h其活性最高?？疾熨|(zhì)量比對催化劑的影響發(fā)現(xiàn)：P25與MnCO3的比例為10:1時，催化劑活