【摘 要】
：
挥发性有机化合物（VOCs）是一类在大气中普遍存在并且严重影响大气环境和人类健康的有机污染物。目前,已经有大量的科研工作者致力于研究VOCs的降解技术以达到VOCs减排的目的。其中,催化降解技术因其具有完全破坏VOCs、无二次污染、反应温度低、能耗低等优势而受到广泛关注。为了进一步提高催化性能,同时实现太阳能的充分利用,光热协同催化降解VOCs成为一项热门研究。然而,研发新型高效环保材料以实现其对
论文部分内容阅读
挥发性有机化合物（VOCs）是一类在大气中普遍存在并且严重影响大气环境和人类健康的有机污染物。目前,已经有大量的科研工作者致力于研究VOCs的降解技术以达到VOCs减排的目的。其中,催化降解技术因其具有完全破坏VOCs、无二次污染、反应温度低、能耗低等优势而受到广泛关注。为了进一步提高催化性能,同时实现太阳能的充分利用,光热协同催化降解VOCs成为一项热门研究。然而,研发新型高效环保材料以实现其对VOCs的光热协同催化氧化仍是一项具有挑战性的工作。TiN材料因其价格低廉并且具有优良的导热性能而成为光热协同催化剂的候选者。在此,我们设计并制备了基于TiN材料的核壳结构（TiN@Ti O2）催化剂以实现其对VOCs的高效催化降解,同时探究了VOCs催化降解的具体路径。具体工作内容如下:（1）我们通过调控焙烧温度和时间制备了TiN@Ti O2、Ti O2催化剂,对其进行了一系列形貌及结构表征,并且探究了其对丙酮的催化氧化性能。研究发现,TiN在350℃下焙烧50分钟后会在表面包覆一薄层Ti O2,从而得到核壳结构型TiN@Ti O2催化剂。光照条件下,相比于单一的TiN和Ti O2,TiN@Ti O2对丙酮具有更优异的催化性能。一方面归因于该结构对太阳光的全光谱吸收,能够实现高效的光热转化,进而促进其对丙酮的光致热催化降解;另一方面归因于壳层Ti O2对丙酮的光催化降解。（2）为了进一步提升催化性能,我们通过淬火实验方法制备得到Pt/[TiN@Ti O2]核壳催化剂,其甲苯氧化结果表明,在重时空速（WHSV）为72000 m L/（g·h）和光照强度为500 m W/cm~2的条件下,浓度为120 ppm的甲苯可在24分钟内实现100%转化。Pt/[TiN@Ti O2]催化剂成功地结合了主要组分TiN优秀的光热转换能力、壳层Ti O2固有的光催化能力以及均匀分散的铂颗粒的贵金属性质,从而实现了高效的甲苯光热协同催化氧化。研究还发现,Pt/[TiN@Ti O2]催化剂的体系中不仅具有延长的光生载流子寿命,还具有更低的光生电子和空穴对的复合率,有利于甲苯的光催化降解。此外,Pt/[TiN@Ti O2]催化剂上共存的Pt~0和Pt2+带来的耦合效应更一步地提升了体系的光催化作用。与此同时,TiN和Pt本征的表面等离子体共振特性（SPR）所带来的热效应可以有效地弥补单一光催化的不足,并且由于TiN和Pt纳米粒子的共存使体系迅速升温,光热协同催化氧化过程能够在很短的时间内完成。该催化剂不仅能够在光照辐射下迅速升温,而且还确保了在热效应发挥作用的同时光催化作用不受抑制,实现了低温下以光催化为主,高温下以热催化为主的光热协同催化氧化过程。最后,我们还对Pt/[TiN@Ti O2]催化剂上可能发生的甲苯氧化过程进行了推断:在光热协同催化氧化甲苯的过程中,甲苯首先被吸附在催化剂上,吸附上的甲苯脱氢生成苯甲醛,后是生成苯甲酸,再是开环生成马来酸酐,最后进一步氧化生成CO2和H2O。
其他文献
农业是国民经济的重要产业,是生产的首要条件。然而随着社会经济的发展,我国农民的数量越来越少,农民的种地积极性也越来越低,提高农民种地积极性是当下很重要的一件事。农业保险作为风险管理中的重要手段,对保障农业收入也起着重要作用。然而我国农业保险起步较晚,自2003年政策性农业保险起步到现在只发展了不到20年的时间,应用水平还不够完善,提高农业保险的购买意愿,也是当下急需解决的问题。在这样的背景下,需要
阅读是儿童获得信息的基本手段,成长和学习的必要条件。对于千禧年后出生的儿童来说,他们的成长伴随着电子产品的普及和高科技的发展,数字化时代信息技术不断融入现代教育,数字阅读成为学生日常学习必不可少的一部分,从小生活在数字媒体包围下长大的“数字原住民”儿童通过电子设备进行阅读、作业练习和考试已经成为学习的常态。在儿童群体中,发展性阅读障碍儿童越来越受到学者的关注。发展性阅读障碍是一种常见的神经发展性障
医学影像分割任务是近年来计算机视觉的一个关注热点和研究难点。医学影像分割任务的数据集通常存在样本数较少,数据质量不高等问题,而对于分割精度的要求又比较高。目前在医学影像分割任务上的主流网络依然是U-Net及其变种卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）。然而基于朴素3×3卷积的U-Net有着其固有的局限性,比如感受野有限等。此外针对一个特定的数据集,通常需要
我国的磷矿储量排在世界前三位,但低品位磷矿占比却远高于磷富矿。加上长期存在“采富弃贫”的开采模式,大量的低品位磷矿得不到妥善处理与处置,废弃的磷尾矿堆积成山。这不仅占用了宝贵的土地资源,而且还污染了周围环境。由于低品位磷矿P2O5含量低,杂质含量高,开展低品位磷矿的高效利用研究,使其变废为宝就有重要意义。于是本文采用了焙烧-浸提-酸活化的“三位一体”新工艺,使低品位磷矿转化成一种新型复合土壤调理剂
近年来,随着人工智能、机器学习和自然语言处理技术的进步,智能语音助手正逐渐深入我们的日常生活中,以解放双手提供更便捷的服务为目的,通过自然语音交互的方式帮助使用者进行应用和产品的操作。产品的持续使用有助于提高用户的产品体验,有助于服务提供方竞争力的提高,实现双赢。但智能语音助手仍存在采用率和持续使用率不高的不佳情况。本文从用户角度进行研究,以手机语音助手为研究主体,了解两个情感因素--亲密和无聊对
随着世界人口老龄化问题的加深,老年人中高发的心血管疾病的患病率逐年递增。据不完全统计,全球心血管疾病患病人数达到5.23亿,其中中国患者占比超过50%。随着患病率的增加,相关治疗药物的消耗量也将不断增大。由于药物在人体中的不完全吸收和在污水厂中的不完全去除,在污水厂进出水、地表水、地下水以及生活饮用水中频繁检测到心血管药物,浓度在ng·L-1-μg·L-1之间。虽然浓度较低,但它们给水生生物带来的
随着我国居民生活水平的提高,城市居民对公共基础设施的要求日益提升,如何科学合理利用地下空间,减缓“拉链式马路”现象亟待解决。地下综合管廊则是解决地下空间利用不合理,“拉链式马路”等问题的有效途径。近年来,政府针对地下综合管廊建设相继出台多个政策导向性文件,我国也进入了综合管廊建设的黄金时期,与此同时,政府补偿机制下社会资本方合理收益率的问题日益凸显。合理的收益率不仅可以提高社会资本方参与综合管廊建
当前,人工智能技术的发展已经进入快车道,尤其是随着落地最早、应用最广的智能语音技术的蓬勃发展,使得智能音箱作为一种新的语音交互形式进入到公众视野。语音交互正在被不断重塑成为人机交互的新范式,交互体验对用户的使用意愿以及进一步的交易行为有着最直观的影响。和触控交互相比,语音交互不仅学习成本低,而且简单便利,可以很好地解放双手和双眼。但与此同时,人工智能技术环境的不确定性导致许多用户尚未使用过智能音箱
我国畜牧业和渔业非常发达,在其生产加工过程中易产生大量骨头废弃物,骨头含有大量羟基磷灰石,能够吸附水中重金属,是一种优良的吸附剂;然而,由于技术手段落后,目前对其加工利用水平较低,造成了资源的严重浪费。因此,本文以鱼骨为原材料,通过过氧化氢预处理结合低温热解制备鱼骨炭,并负载多巴胺到骨炭材料上,制备出新型骨炭用以去除水中的Cd（II）和Cr（VI）均获得较好效果。此外,本文还研究了新型骨炭材料对重
在知识经济时代,对于以知识要素作为重要资源的复杂产品研发项目而言,传统固定的组织模式已无法让其很好的适应产品更新换代快速的市场环境,同时组织模式中的模块单元之间不能有效联结,单元与组织流程中活动不对称、制度不合理等可能出现的情况也将限制该组织模式的发展,因此复杂产品研发项目需要针对变动的外在环境及复杂产品研发项目组织内部特征做出适当的调整,进而提高整个复杂产品研发项目的知识创新效率。所以如何准确地