納米TiO-,2-光催化氧化SO-,2-.pdf

1、本文立足于我國(guó)SO2污染的現(xiàn)狀，采用納米TiO2作為光催化劑將SO2轉(zhuǎn)化為易處理的SO3，意圖開(kāi)發(fā)一種經(jīng)濟(jì)、高效的脫硫技術(shù)。與傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)相比，光催化氧化脫硫技術(shù)具有能耗低、反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)便、可減少二次污染等突出特點(diǎn)。 首先對(duì)碘量法和采用單氣體SO2煙氣分析儀這兩種檢測(cè)8O2的方法進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果顯示這兩種方法得出的數(shù)據(jù)相近，而采用單氣體SO2煙氣分析儀比碘量法方便、快捷很多，因此確定本試驗(yàn)采用單氣體SO2煙氣分析儀檢測(cè)

2、SO2的濃度。然后在相同的反應(yīng)條件下對(duì)比了外購(gòu)納米TiO2和自制納米TiO2的光催化活性，結(jié)果證明在同一反應(yīng)條件下，外購(gòu)納米TiO2的光催化活性比自制的高。 在沒(méi)有紫外光照射的條件下，SO2不會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)；而在紫外光照射的條件下，不論TiO2是否存在SO2都會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，只是反應(yīng)速度有明顯的差別。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明納米TiO2光催化氧化SO2的反應(yīng)是一級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)速率方程為lnCt/C0=-kat。 納米TiO2作為光催

3、化劑的反應(yīng)中，反應(yīng)速率常數(shù)隨催化劑使用次數(shù)的增加而遞減。到反應(yīng)一定次數(shù)后，納米TiO2已經(jīng)起不到催化劑的作用了。對(duì)光催化氧化氣相SO2反應(yīng)體系中失活的納米TiO2催化劑在超聲波作用下用水進(jìn)行情洗，并在70℃下干燥24h，其光催化活性基本上能夠得到恢復(fù)。 考察了影響納米TiO2光催化氧化SO2反應(yīng)的因素，包括光強(qiáng)、反應(yīng)溫度和SO2的初始濃度。結(jié)果顯示：(1)反應(yīng)到一定時(shí)間后(大概2小時(shí))，低濃度的SO2的光催化氧化效率都較穩(wěn)定，不

4、再隨光照時(shí)間的延長(zhǎng)而變化；但對(duì)于較高濃度的SO2，反應(yīng)到一定時(shí)間后(大概2小時(shí))，隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng)，光催化氧化效率有下降的趨勢(shì)。當(dāng)SO2的濃度較低時(shí)，光輻照強(qiáng)度對(duì)光催化氧化效率的影響不顯著；而對(duì)于較高濃度的SO2，其光催化氧化效率隨著光輻照強(qiáng)度的增強(qiáng)而呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)。(2)在0～120℃的反應(yīng)溫度范圍內(nèi)，光催化氧化效率隨著溫度的升高而升高，而在120～200℃范圍內(nèi)溫度對(duì)光催化反應(yīng)效率的影響并不顯著。(3)8O2的初始濃度小于109