提高负载型TiO2光催化活性及其净化含H2S气体的实验研究

摘要

本文采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备钛溶胶,运用浸渍-提拉法将其负载在玻璃纤维布上并进行煅烧得到的TiO2光催化剂，在自制气-固光催化反应装置上进行H2S气体净化实验。研究了负载性TiO2催化剂的光催化活性，对比掺杂的催化剂活性的提高，并从含氧量、相对湿度和进气浓度三个角度来研究其对TiO2催化剂光催化活性的影响，运用光催化原理对光催化过程进行了分析和解释，探索通过TiO2改性提高催化剂活性的途径。为实现光催化净化H2S的工业化应用提供理论支持和基础数据。
　　 以玻璃纤维布为载体，采用XRD技术发现，经过Ag掺杂和SO42-表面强酸处理的TiO2粒子尺寸均有所减小，这成为提高催化剂活性的因素之一，对H2S光催化降解实验表明，经过上述改性后的TiO2光催化活性比未改性的有了提高，初步探讨了光催化反应原理和纳米Tio2的改性原理。
　　 以H2S为降解对象，研究了影响H2S光催化降解的几个因素：含氧量、相对湿度和H2S初始浓度。对实验数据统计分析得出：当含氧量25％，相对湿度20％
　　 时，TiO2净化H2S效果较好；进气浓度对TiO2净化H2S效果影响很大，另外停留时间也会制约净化效果，本实验进气浓度1 00mg/m3时，系统处理H2S效率达到80％以上，随着进气浓度的增大，效率急剧下降。
　　 本文重点对相对湿度的影响进行了讨论，TiO2净化H2S的过程中，H2O分子扮演着双重角色，一方面，相对湿度较大条件下H2O分子会促进H2S初始阶段的净化速率；另一方面，在相对湿度较小条件下由于H2O分子竞争吸附的减弱TiO2对H2S的净化更彻底。由于Ag/TiO2本身对H2S有较强的吸附能力，在不同相对湿度条件下，其对H2S净化效果并没有太大变化：经过SO42-表面修饰的TiO2催化剂除了对净化H2S有更强的降解效果外，在不同相对湿度条件下均表现出比较稳定的优良催化性能。

目录

1 绪论

2 内米TiO2光催化研究现状

3实验原理和方法

4提高TiO2催化剂活性的实验研究

5反应条件对负载型TiO2催化剂净化H2S的影响

6结 论

致谢

参考文献

附录一：攻读硕士学位期间发表论文及参加科研项目

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