BiOCl/TiO_2复合材料的可见光活性及机理研究

采用水热法和溶胶凝胶法制备新型BiOCl/TiO2复合材料并明确了最优的掺杂比例(2%).随后利用X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(DRS)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对该材料进行表征.由于禁带宽度较大,纯BiOCl和TiO2的可见光催化性能极差,然而二者复合后,同条件下的苯降解率却大幅提升,可以达到40%以上.经证实,催化剂制备过程中,Bi的状态发生变化,在TiO2导、价带之间插入新的能级,使其禁带宽度变窄,电子可以实现可见光跃迁.     

防护工程口部人员携入污染物数值模拟

外界染毒人员通过防护工程口部携入的有毒污染物会破坏内部安全性。使用高精度曲面3维人体模型,结合雷诺时均方程与大涡模拟耦合的方法模拟人员通过防护工程口部时卷携颗粒污染物的过程。首先以人体尾涡扩散过程和门洞断面的速度通量为考察对象,描述尾涡演化规律,然后改变行进速度、初始距离,考察速度通量对这些因素的敏感程度,完成人员行进特征流场的研究;通过计算行进方向上断面的不均匀度和清洁空间的污染物累积量,描述污染物向清洁区扩散的时空变化过程,完成对携入污染物过程的研究。结果表明:与国外相关文献工作相比,该方法可以较小的计算资源捕捉到相似的尾涡发展扩散过程;人员通过门洞时间与携入的污染物体积分数出峰时间(Tp)线性相关,且其与峰值(Vmax)呈指数关系,携入清洁室的污染物约占污染物总量的3%。     

光催化技术在功能性空气过滤材料中的应用研究

针对目前气态污染物和气溶胶态污染物对人们生活健康产生的巨大危害,论述了目前国内外光催化技术在功能性空气过滤材料中的研究,阐述了光催化技术和纤维过滤技术的基本原理,并对光催化剂在纤维上的负载和应用做了详细介绍,最后提出了该领域可能的发展方向。     

微波协同霍加拉特剂催化氧化苯的影响因素

为了探索一种高效、快速处理典型挥发性有机物的方法,对微波协同作用下霍加拉特剂催化氧化苯的性能进行了研究,主要考查了微波作用模式、微波功率、苯初始浓度、气体流量、催化剂用量和气体湿度对处理苯效果的影响,并对影响规律进行总结。实验结果表明,微波功率70 W,苯初始浓度1 917 mg/m3,气体流量1.0 L/min,催化剂床层高度3.86 cm时,苯转化率可达99.2%。微波辐照条件下霍加拉特剂能够有效实现苯的催化氧化,并且比传统加热具有更高的能量利用率。     

二氧化钛气溶胶颗粒在石英玻璃纤维上的沉积

利用雾化挥发发生原理制备二氧化钛气溶胶,将二氧化钛气溶胶颗粒负载在石英玻璃纤维上,制备二氧化钛-石英玻璃纤维功能性空气过滤材料。实验研究了二氧化钛气溶胶发生相关参数、石英玻璃纤维直径分布、透过率曲线、最易透过粒径,并对二氧化钛气溶胶颗粒在石英玻璃纤维上的负载过程和负载形态进行了探讨。研究结果表明,发生的二氧化钛气溶胶具有可控的粒径分布和较好的分散性;中值粒径128 nm的二氧化钛气溶胶颗粒能够稳定负载在3μm的石英玻璃纤维上;二氧化钛在石英玻璃纤维上的沉积量受沉积时间的影响,沉积过程中阻力开始变化不大,随后在沉积饱和点后阻力迅速增大,滤料填充度越高沉积饱和点出现时间越早;二氧化钛粒子在纤维表面的负载形态除颗粒、团簇外,还有三维的树枝状空间结构。     

FeTiO3/TiO2纳米异质结的制备和可见光催化性能

采用水热法和溶胶凝胶法制备了新型FeTiO3/TiO2纳米异质结复合材料,并明确了最优的掺杂比例(0.5%).随后利用X射线衍射能谱(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段对该复合材料进行表征,证实了其结晶度、吸光度随掺杂量的规律性变化.电镜照片显示,该复合材料具有蓬松多孔的微观结构,且晶格条纹清晰、分散度高,有利于光电子的传导.对苯的降解实验表明,相比于纯TiO2,该催化剂的气相可见光催化能力大幅提高,降解率提升了3倍,达到40%,而CO2生成量提升了5倍,超过300 ppm.同时,电化学测试和电子顺磁共振谱(ESR)等均证实,FeTiO3的窄能带能够提高TiO2的光响应,实现可见光激发;而二者的能带相互匹配,有助于转移光生载流子,实现电子-空穴的高效分离,进而其光生电子和自由基生成能力大幅增强,因此,表现出了较强、较稳定的光催化活性.     

固体吸附热脱附气相色谱质谱法测定半导体行业废气中的VOC_S

采用固体吸附热脱附气相色谱质谱法对半导体行业废气中的VOCs进行了测定,每个分析物质的方法捡出限0.02mg/m3,回收率73%～123%,线性范围宽.