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多壁碳纳米管(MWCNTs)负载锰掺杂二氧化钛(Mn-TiO2)在SO2光催化脱除中的应用
  • ISSN号:2096-3246
  • 期刊名称:《工程科学与技术》
  • 时间:0
  • 分类:TK018[动力工程及工程热物理]
  • 作者机构:[1]南京师范大学能源与机械工程学院,江苏南京210042, [2]中国城市建设研究院有限公司,北京100120, [3]青岛钢铁控股集团有限责任公司,山东青岛266400
  • 相关基金:国家自然科学基金(51506099)、江苏省自然科学基金(BK20130906)、江苏省高校自然科学基金(13KJB610011).
中文摘要:

本文利用溶胶凝胶法制备了多壁碳纳米管负载二氧化钛钦(titanium dioxide supported by multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs/TiO2)以及多壁碳纳米管负载锰掺杂二氧化钛钦(Mndoped TiO2 supported by MWCNTs,MWCNTs/Mn-TiO2),并利用投射电子显微镜镜(transmissionelectron.microsccipy,TEM)、X射线衍射.(X-ray diffraction ,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XES)、漫反射光谱 (diffuse reflectance sptra, DRS)表征其理化性质。研究结果表明,MWCNTs以及Mn掺杂物可抑制TiO2晶粒增长。实验表明0.5%MW-CNTs/Mn-TiO2在紫外及可见光区域均表现出最佳的光学性能、通过在固定床反应器中进行了实验,研究了光催化氧气模拟烟气中SO2过程及其脱硫效率。以0.5%MWCNTs/Mn-TiO2时,在最佳工况条件(155mg/m3SO2、8%O2、5%H2O)下,SO2去除效率可达69%。NO存在时,由于其与SO2之间对于吸附点位的竞争导致脱硫效率降低,而O2和H2O则在光催化氧化SO2过程中起着重要作用。

英文摘要:

In this paper, titanium dioxide supported by multi-walled carbon nano tubes (MWCNTs/TiO2) ,and Mn doped TiO2 supported by MWCNTs (MWCNTs/Mn-TiO2)are synthesized by a sol-gel method. Characterizations of these two prepared photocatalysts are analyzed by means of transmission electron microscopy (TEM) , X-ray photoelectron spec- troscopy(XPS) , X-ray diffraction(XRD)and UV-Vis diffuse reflectance spectra(DRS). The results show that MWCNTs and Mn dopants inhibit the grain growth of TiO2. The excellent optical properties in UV and visible region are both observed on 0.5% MWCNTs/Mn-TiO2. The photocatalytic oxidation and removal efficiency of SO2 from simulated flue gas are investigated experimentally in a fix-bed reactor. Removal efficiency of SO2 can reach 69% while using 0.5% MWCNTs/Mn-TiO2 as photocatalysts at the optimal conditions(155 mg/m3 SO2 , 8% 0 2,5% H2O) . The desulfurization efficiency is lower in the presence of NO due to the competition for adsorption sites between SO2 and NO. O2 and H20 play important roles in the photocatalytic oxidation of SO2. In addition, the possible reaction mechanism involved is also proposed here.

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期刊信息
  • 《工程科学与技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:四川大学
  • 主编:谢和平
  • 地址:成都市一环路南一段24号
  • 邮编:610065
  • 邮箱:jsu@scu.edu.cn;jscu@163.com
  • 电话:028-85405425
  • 国际标准刊号:ISSN:2096-3246
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1773/TB
  • 邮发代号:62-55
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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