哈工大(深圳)欧阳峰课题组成功地完成光催化氧化去除甲苯实际应用测试,实现了甲苯氧化去除应用催化剂的零突破。甲苯是一种难降解物质,很难氧化除去。很少有市售光催化剂除甲苯的报道。欧阳教授发现110mg/m3甲苯,自然光3h照射后完全除去。这为难降解VOC去除开辟一条新路,是光催化在气相氧化领域应用重大突破。
光催化氧化去除甲苯实际应用测试
课题组最近研制成功的Tz长效光催化剂对丙烯腈废水降解效能比P25稍低,但对气态甲醛去除稳定性却好于P25。深圳市中建南方环境股份有限公司对Tz长效光催化剂进行30m3静态舱气态甲醛去除测试。测试结果表明,光照条件为:40W 185nm 紫外灯,模拟太阳光为1000w管式氙灯(400-1000nm 辐照度70mW/cm2直射自然光范围内)。光催化剂涂敷在390*390mm玻璃板上。结果如下:P25催化剂11g ,在紫外线照射下,甲醛初始浓度为1.30 g/m³,3h内每小时平均去除率为11.01%,3h~20h之间每小时平均去除率为1.25%。Tz催化剂11g,3h内平均去除率为6.2%,3h~20h之间每小时平均去除率为1.85%。Tz催化剂6.5g,在模拟太阳光照射下,3h内每小时平均去除率为5.9%,3h~20h之间,每小时平均去除率为2.5%。测试结果来看,紫外灯照射下,Tz催化剂。要比p25开始的3h内活性低,但3h-20h内其活性高于P25,这说明他们的催化剂稳定性要比P25好。Tz催化剂在模拟太阳光照射下,开始时期与它的紫外照射下单位时间转化率略低,但从3h-20h内其活性高于P25,单位时间转化率甚至是的两倍这说明我们的催化剂在模拟日光条件下稳定性要比P25紫外照射下P25好得多。Tz即能除甲醛,那么是否能除甲苯呢?欧阳教授先是把甲苯注入含有甲醛玻璃房内,发现甲醛和甲苯浓度同时降低。在封闭23.3m3的空间内,他将20克光催化剂与自己开发粘结剂混合,喷涂在3平方米玻璃上,然后注入110mg/m3甲苯。欧阳教授惊奇地发现Tz催化剂能有效地除去甲苯,实际测试表明经自然光照射1-3天后,即使阴天条件下,可有效去除甲苯。在充足空气条件下,即使多云天气去除效果进一步加强,3小时便可将此量的甲苯完全除去。苯系物等有害物全部降至质谱检出限以下。既催化效率为42mg/h.gcat.。该催化剂适用于通风人居室内空气净化也可用于以甲苯为溶剂的生产车间空气净化。而且该催化剂使用十六次依然保持其活性,达到实用化的标准。填补了国际上实用光催化剂对甲苯去除无效的空白,有广泛的应用前景。
所用催化剂为放大100克所制,性能与小试完全相同说明实验室制备已完成,下一步将是工业化生产。而且催化剂的制造工艺不同与P25,材料成本明显低于P25。欧阳峰教授已设计该催化剂中试方案。寻求多方合作,共同开发该产品市场,争取早日将产品投放市场。
欧阳教授并对参加工作的助理和学生的支持和辛勤劳动表示感谢。