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氮掺杂二氧化钛复合催化膜降解甲苯气体研究-环境科学学报
第 ３６ 卷第 ９ 期 环 境 科 学 学 报 Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．９ ２０１６年９月 Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ Ｓｅｐ．，２０１６ ＤＯＩ：１０．１３６７１／ｊ．ｈｊｋｘｘｂ．２０１６．００５０ 何奕明，王剑斌，陈洲洋，等．２０１６．氮掺杂二氧化钛复合催化膜降解甲苯气体研究［Ｊ］．环境科学学报，３６（９）：３４０９⁃３４１８ Ｈｅ Ｙ Ｍ，ＷａｎｇＪ Ｂ，Ｃｈｅｎ Ｚ Ｙ，ｅｔ ａｌ． ２０１６．Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｏｌｕｅｎｅ ｂｙ ｎｉｔｒｏｇｅｎ⁃ｄｏｐｅｄ ｔｉｔａｎｉｕｍ ｄｉｏｘｉｄｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｉｌｍ ［Ｊ］．Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ，３６（９）：３４０９⁃３４１８ 氮掺杂二氧化钛复合催化膜降解甲苯气体研究 何奕明，王剑斌，陈洲洋，黎宝仁，张再利，樊青娟，魏在山∗ 中山大学环境科学与工程学院，广东省环境污染控制与修复技术重点实验室，广州５１０２７５ 收稿日期：２０１５⁃１０⁃１４ 修回日期：２０１６⁃０１⁃２７ 录用日期：２０１６⁃０２⁃１２ 摘要：采用溶胶⁃凝胶法以聚丙烯（ＰＰ）中空纤维膜为载体制备了Ｎ⁃ＴｉＯ ／ ＰＰ 复合催化膜，并考察了其催化降解甲苯有机废气的性能．结果发 ２ － － － － ３ １ ３ １ 现，紫外光催化的甲苯降解率可达８４％，去除负荷为８９．８ ｇ·ｍ ·ｈ ，自然光催化的甲苯降解率可达６３．９％，去除负荷为６９．２５ ｇ·ｍ ·ｈ ．同时， 采用紫外⁃可见光谱（ＵＶ⁃Ｖｉｓ）、Ｘ⁃射线光电子能谱（ＸＰＳ）和傅里叶变换红外光谱（ＦＴ⁃ＩＲ）表征了Ｎ⁃ＴｉＯ ／ ＰＰ 复合催化膜，并采用ＧＣ⁃ＭＳ分析甲 ２ 苯降解过程的中间产物并推测甲苯反应过程机理．采用 ＧＣ⁃ＭＳ 分析出口气样的研究结果表明，苯（Ｃ Ｈ ）、苯甲醛（Ｃ Ｈ Ｏ）、苯乙酸 ６ ６ ７ ６ （Ｃ Ｈ Ｏ ）、丙烯醛（Ｃ Ｈ Ｏ）、甲酸甲酯（Ｃ Ｈ Ｏ ）为甲苯光催化降解的中间产物．Ｎ⁃ＴｉＯ ／ ＰＰ 复合催化膜降解甲苯的机制为甲苯气体通过中空 ８ ８ ２ ３ ４ ２ ４ ２ ２ 纤维膜传质到Ｎ⁃ＴｉＯ ／ ＰＰ 复合催化膜，光催化产生羟基自由基，甲苯气体被羟基自由基氧化成中间产物，并继续降解为最终产物二氧化碳 ２ 和水． 关键词：Ｎ⁃ＴｉＯ ／ ＰＰ 复合催化膜；光催化；挥发性有机物（ＶＯＣｓ）；甲苯 ２ 文章编号：０２５３⁃２４６８（２０１６）０９⁃３４０９⁃１０ 中图分类号：Ｘ７０１ 文献标识码：Ａ Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ
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