关键词:室温水汽;金;二氧化钦;光催化分解;臭氧
高层大气中的臭氧由于吸收紫外线而成为地球生物天然的保护伞,但在近地面,尤其是室内,环境中臭氧含量过高会直接损害人类的身体健康,并且
它通过挥发性有机物和含氮氧化物之间的非线性反应加速光化学烟雾的形成〔‘」.日常生活中臭氧的来源有很多:办公室用的打印机、复印机和吸尘器都
会通过电晕放电产生臭氧;医院病房用的杀菌灯、消毒柜也会产生臭氧.根据《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002)的规定,室内臭氧的浓度不应该超过0.16mg/m3,因此消除环境中过量的臭氧就成为迫切需要解决的问题.消除臭氧的方法有很多,最常用的是活性炭吸附法和催化分解法,但活性炭容易失活,需要经常更换或再生[“].催化法分解臭氧不仅效果好,成本较低,而且没有其它方法的缺点,是较理想的方法.近年来,以TiO:为基础的多相光催化彻底降解受污染的空气和废水中的有机化合物日益受到人们的关注[3,4j,用光催化法消除臭氧的研究也越来越多[5一71.金通常被认为是催化惰性的物质,自从20世纪
80年代Haruta小组〔“〕发现高度分散在载体上的纳米金对于低温CO氧化反应具有很高的催化活性以来,金催化剂逐渐成为人们研究的热点.近年来有关金催化剂应用的报道很多!”,’。〕,Ha。等[’“]发现Au/FezO:催化剂可以用于室温条件下同时消除03和CO,负载型金催化剂的应用范围得到进一步拓展.但是目前用负载型金催化剂进行光催化消除臭氧的文献报道很少水汽是影响金催化剂活性及其应用的主要因素之一大量的研究表明负载型金催化剂对水汽非常
敏感,然而不同研究小组的结果存在明显的差异.Park等[”丁报道对于CO氧化反应,经不同气氛处理的Au/T10:在湿态时的活性均优于于态时的活性.Cunningham等[12〕发现当反应温度接近于170℃时,水汽对CO氧化反应具有促进作用;反应温度降低时这种促进作用减弱;当反应温度接近50℃时,水汽则抑制该反应的进行.Date等[13,14]提出在水汽含量为1X10-7一2X10-4时,Au/T10:上273K时CO氧化反应速率增加超过10倍;继续增加水汽含量则对该反应有抑制作用.而Bollinger等[”]的研究表明,原料气中引人0.6%的水汽使Au/TiO:催化剂严重失活,而且除去水汽并不能使其活性恢复.Grunwaldt等〔’“丁的报道恰恰相反,他们发现室温条件下向干燥的原料气中引人少量水汽,Au/T10:上的CO氧化程度大大降低;如果恢复为干燥原料气,则催化剂活性显著提高,CO的转化率逐渐达到初始值;因此他们认为水汽引起的催化剂失活过程是可逆的.Liu等[17〕认为大量水汽的引人对Au/Fe(OH)3上的CO氧化反应活性并没有太大影响.目前,有关原料气中水汽的引人对负载型金催化剂上臭氧光催化分解体系的影响尚未见报道.本文采用沉积沉淀法制备了理论担载量(质量百分数)分别为0.1%和1%的Au/T10:催化剂,借助于漫反射光谱(DRS)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,着重考察了室温下水汽的引人对Au/TiO:上光催化分解臭氧活性的影响,并对所取得的
结果进行了初步分析.
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