Gd/TiO_2气相光催化降解乙烯的动力学研究

摘要

采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了Gd3+掺杂TiO2光催化剂Gd/TiO2,以乙烯作为模拟污染物进行气相光催化降解实验,研究乙烯的流速、催化剂的粒径、热效应、反应温度等动力学因素对光催化降解反应的影响。结果表明,乙烯的流速≥20mL.min-1时,光催化活性趋于稳定;粒径大小对光催化活性基本上没有影响。乙烯在纯TiO2和Gd/TiO2样品上的光催化氧化是一级反应,光催化活性随着反应温度的升高而增强,其中,Gd/TiO2样品的光催化性能随反应温度的变化更显著。纯TiO2和Gd/TiO2样品的表观活化能分别为21.5 kJ.mol-1和16.3 kJ.mol-1,反应活化能降低,反应速率加快可能是纯TiO2掺杂Gd3+后光催化活性提高的动力学方面的原因。