Cu_2O/TNAs的制备及其对VOCs的降解动力学

光催化技术由于反应条件温和,适宜于降解汽车内部的有机挥发性物质(VOCs).为了提高可见光的利用率和自然光照下对VOCs的光催化降解速率,本文采用阳极氧化法+电沉积法制备了掺杂Cu2O的复合钛纳米管阵列(TNAs),并对其进行了SEM、EDX、XRD及UV-Vis表征.结果表明,Cu2O纳米颗粒均布于TNAs的管壁及表层,复合纳米管阵列对可见光的吸收较纯TNAs提高了.通过反应动力学分析发现,Cu2O和O2对TNAs光催化降解VOCs有协同作用,Cu2O/TNAs对VOCs的光催化降解服从一阶反应动力学.研究了反应温度、反应气体中氧含量、催化剂Cu含量及相对湿度对VOCs降解速率常数的影响,拟合了光催化降解VOCs的速率常数函数式,由模型得出,Cu2O/TNAs含Cu量为31.37%,被处理气体中含氧量为36.92%,相对湿度为33.71%时,速率常数最大.建立并验证了VOCs一阶降解模型,模型值与实测值的误差小于20%.