导　　师： 张小平;叶代启

学科专业： H3002

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 本文阐述了VOCS的来源、危害及国内外常规治理方法，综述了近年来半导体气固光催化处理VOCS的作用机理、反应器类型、提高光催化反应性能的主要途径及反应动力学，在此基础上，对气固流化床半导体光催化氧化技术处理甲苯的工艺条件及反应动力学进行了实验室规模的试验研究。 试验用反应器为自制的气固环形流化床，处理对象为气相甲苯，采用液相鼓泡法配制，光催化剂为负载于颗粒载体上的锐钛矿型TIO<,2>。 主要研究内容和结果如下： 1．采用不同的前驱体(TICL<,4>，TIO<,2>粉末，TI(OC<,4>H9)<,4>)制备石英砂负载TIO<,2>催化剂，根据它们光催化降解甲苯的效果，筛选出了最佳的催化剂制备方法，即以钛酸丁酯为原料，采用溶胶一凝胶法制备。 2．采用最佳的催化剂制备方法，将TIO<,2>负载在粗孔硅胶、活性炭颗粒、陶瓷球和石英砂等不同的载体上，通过它们在流化床中降解甲苯性能的比较，筛选出了最佳的催化剂载体，粗孔硅胶。 3．考察了不同波长紫外光源、紫外光强度、光照时间、初始浓度、表观气速、催化剂负载量、床层高度和催化剂载体粒径等因素对甲苯光催化降解的影响规律。结果表明，采用15W的紫外杀菌灯比黑光灯对甲苯的降解率高出约12％；随着紫外光强度的增大，甲苯转化率增加，但增加的趋势有所减缓；紫外灯照射约1．5H，TIO<,2>达最大光催化活性，此时甲苯的转化率最高；甲苯初始浓度越低，维持最高转化率的时间越长；在一定低浓度范围内(30MG．M<’-3>一55MG．M<’-3>)，甲苯的转化率不随浓度变化，符合一级反应动力学，浓度进一步增加，则甲苯的转化率下降；表观气速和催化剂负载量均存在最佳值，分别为3．8UMF和O．19GTIO<,2>／GSIO<,2>；甲苯转化率随床层高度的增加线性增大；载体粒径越小，�

关 键 词： 气固流化床 光催化氧化 甲苯 环境治理

领　　域： [环境科学与工程]