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利用碳基纳米复合材料对挥发性有机化合物(VOCs)进行集成吸附与光催化降解:综述评论
摘要: 挥发性有机化合物(VOCs)对人类和周围生态系统有害,过去几十年间已开发出大量VOC治理技术。然而单一方法存在能耗高、环境不友好及去除效率低等问题。近年来,吸附与光催化降解VOCs的集成技术被视为具有前景的解决方案。碳材料因其比表面积大、吸附能力强且电子转移速率快,被广泛应用于VOCs的吸附-光催化联合去除领域。因此,系统梳理碳基纳米复合材料作为VOCs吸附-光催化剂的研究进展至关重要。本文针对这一需求,重点从以下三方面对相关文献进行评述:(1)各类碳基纳米复合材料在VOC吸附与光催化降解应用中的优缺点;(2)基于材料特性的吸附-光催化协同去除VOCs模型与机理;(3)控制VOCs吸附-光催化过程的关键因素。本综述旨在建立"结构-性能-应用"关系,推动创新型碳基纳米复合材料的研发,并促进未来VOCs吸附-光催化联合治理技术的研究发展。
关键词: 建模、光催化降解、挥发性有机化合物去除、碳基纳米复合材料、吸附
更新于2025-09-23 15:21:21
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重新审视蓝光光热催化中的助催化剂/二氧化钛光催化剂
摘要: 研究发现,将热量耦合引入光催化(PC)比单纯光催化更高效去除挥发性有机化合物(VOC)。其中,光热协同诱导的光热催化(PTC)有时会呈现与光催化不同的效果。本研究以ST-01二氧化钛光催化剂为对象,在333K蓝光照射下作为光热催化剂进行再探究,并进一步考察表面接枝助催化剂(CrxO、CoxO、CuxO、Pt)对气态乙醛污染物催化去除的作用。通过对比助催化剂用量发现:对于光催化,更高含量的CrxO助催化剂(3wt%)有利于提升乙醛去除效率;而对于光热催化,较低含量(0.3wt%)更优。进一步对比助催化剂类型时,光催化中空穴助催化剂(CrxO和CoxO)性能逊于电子助催化剂(CuxO和Pt),但光热催化中空穴助催化剂表现更佳。这种差异源于缺陷相关的蓝光吸收、助催化剂诱导的界面电荷转移与匹配的表面氧化还原反应速率三者间的协同效应。本研究可为VOC去除用光热催化剂的设计开发提供新思路。
关键词: 助催化剂、挥发性有机化合物去除、光热协同效应、光催化、光热催化
更新于2025-09-23 15:21:01
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制备方法(溶胶-凝胶法或水热法)及条件对TiO2性能及其丙烯氧化活性的影响
摘要: 由于二氧化钛(TiO2)制备最常用的两种方法是溶胶-凝胶法(SG)和水热法(HT),本研究试图比较这两种方法,以确定哪种方法最适合制备用于丙烯氧化的光催化剂。此外,本研究还探讨了用于TiO2前驱体水解的HCl浓度对所得材料性能的影响。同时,研究了在部分样品中避免合成后热处理的效果。通过XRD、N2吸附-脱附等温线和UV-vis光谱对光催化剂进行表征,并尝试将材料特性与所制备TiO2样品在丙烯氧化中的光催化性能相关联。通过SG和HT方法均获得了高结晶度(67%至81%之间)和比表面积(最高达134 m2/g)的TiO2材料。总体而言,TiO2-HT样品的比表面积和孔体积大于TiO2-SG样品。在丙烯光氧化反应中,TiO2-HT催化剂通常比TiO2-SG材料或P25更具活性。HCl在TiO2合成过程中的存在以及合成后热处理的影响在SG材料中表现得更为显著。
关键词: 二氧化钛合成方法、盐酸、挥发性有机化合物去除、光催化、气相
更新于2025-09-10 09:29:36