放电等离子体驱动下甲醛的光催化降解

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2011.01.013

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2011, Vol. 39 ›› Issue (1): 68-73.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2011.01.013

放电等离子体驱动下甲醛的光催化降解

陈砺区瑞锟严宗诚王红林马振

华南理工大学化学与化工学院，广东广州510640

收稿日期:2010-01-26 修回日期:2010-06-03 出版日期:2011-01-25 发布日期:2010-12-01
通信作者: 陈砺(1958一)，男，教授，博士生导师，主要从事等离子体化学及生物质能研究 E-mail:celichen@scut．edu．cn
作者简介:陈砺(1958一)，男，教授，博士生导师，主要从事等离子体化学及生物质能研究
基金资助:
广东省科技计划项目(2008B030302030)；广东省教育部产学研结合项目(2007B090400069)

Photocatalytic Degradation of Formaldehyde Driven by Discharge Plasma

Chen Li Ou Rui-kun Yan Zong-cheng Wang Hong-lin Ma Zhen

South China university of technology and engineering college chemistry, guangdong guangzhou 510640

Received:2010-01-26 Revised:2010-06-03 Online:2011-01-25 Published:2010-12-01
Contact: 陈砺(1958一)，男，教授，博士生导师，主要从事等离子体化学及生物质能研究 E-mail:celichen@scut．edu．cn
About author:陈砺(1958一)，男，教授，博士生导师，主要从事等离子体化学及生物质能研究
Supported by:
广东省科技计划项目(2008B030302030)；广东省教育部产学研结合项目(2007B090400069)

摘要/Abstract

摘要： 采用介质阻挡放电等离子体结合TiO2光催化剂降解甲醛气体，在不同的放电电压下考察了催化剂载体、焙烧温度以及过渡金属离子掺杂对甲醛降解效果的影响。结果表明：TiO2/γ-Al2O3光催化剂的填充能显著提高甲醛的降解率和产物的选择性；甲醛降解率随放电电压的升高而增大，随焙烧温度的升高而下降，当焙烧温度为400℃、放电电压为20.7 kV时，甲醛降解率高达83.8%；放电等离子体驱动锐钛矿型TiO2对甲醛的降解效率要优于驱动金红石型TiO2；在TiO2上掺杂Mn离子后，甲醛降解率比等离子体单独作用时提高了45.7%，同时其降解产物中CO/CO2比值以及O3生成量分别降低了42.5%和39.4%。

关键词: 介质阻挡放电, 等离子体, 光催化, 甲醛, Mn离子掺杂

Abstract:

The degradation of formaldehyde via TiO2 photocatalysis coupled with dielectric barrier discharge was investigated, which aimed to reveal the effects of discharge voltage, catalyst support, calcination temperature and transition metal ion-doping on the degradation efficiency of formaldehyde. The results indicated that (1) TiO2/γ-Al2O3 photocatalyst improved the degradation efficiency of formaldehyde and the products selectivity significantly; (2) the degradation rate increased with increasing discharge voltage or decreasing calcination temperature; when the discharge voltage was 20.7kV and the calcination temperature was 400℃, respectively, the degradation rate reached 83.8%; (3) plasma-driven anatase TiO2 system showed the best degradation efficiency compared to the plasma-driven rutile TiO2 system and the plasma-driven mixed crystal system; (4) after Mn ion-doping, the degradation rate increased 45.7% compared to the system with plasma alone, while the ratio of CO/CO2 and O3 concentration decreased about 42.5% and 39.4%.

Key words: dielectric barrier discharge, plasma, photocatalysis, formaldehyde, Mn ion-doping

陈砺区瑞锟严宗诚王红林马振. 放电等离子体驱动下甲醛的光催化降解[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2011, 39(1): 68-73.

Chen Li Ou Rui-kun Yan Zong-cheng Wang Hong-lin Ma Zhen. Photocatalytic Degradation of Formaldehyde Driven by Discharge Plasma[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2011, 39(1): 68-73.

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放电等离子体驱动下甲醛的光催化降解

Photocatalytic Degradation of Formaldehyde Driven by Discharge Plasma

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