咨询热线:010-63716865

  当前位置 : 首页 > 资讯动态 > 相关技术 > NOx和SOx脱除方法
点击返回新闻列表  
NOx和SOx脱除方法
发布时间:2023-02-07    浏览量:3103

大气中的 SO2和氮氧化物(NOx)主要来源于高温燃烧过程,是二次有机气溶胶(SOAs)形成的最重要的前体物之一,同时还是造成酸雨、光化学烟雾和臭氧层破坏等严重环境污染的关键因素。因此,控制和减少SOx和NOx排放对于大气污染防控至关重要。当前,湿式烟气脱硫系统被认为是去除SO2的最有效方法之一,然而其面临设备易腐蚀、二次污染和高能耗的问题。选择性催化还原、非催化还原、三效催化、生物过滤和吸附等技术被开发应用于NOx消除,但也存在二污染和高能耗等问题。因此,新型实用净化技术的开发意义重大。


光催化是室温净化NOx和 SOx的有效技术,在过去的几十年中受到了各国学者的广泛关注。用于净化 NOx和SOx的光催化剂主要分为两大类:TiO2基光催化剂和非TiO2基光催化剂。具有多孔结构的光催化剂具有较大的比表面积和丰富的孔道结构,有助于反应物的吸附和传质、光生电荷的分离和迁移。因此多孔光催化剂,特别是在可见光区,对低浓度 NOx和 SOx的催化消除表现出优异的性能。比如,研究者以TiCl4和二乙醇胺为前驱体,采用直接液相碳化方法可将 C 掺杂到介孔TiO2晶格替代O原子。发现 C 的掺杂能够有效地将TiO2光的吸收区域延伸到可见区,太阳光照射下,该催化剂比商用TiO2(P25)光催化剂对室内空气水平下的NO 降解,表现出更高效的去除效率。经过 40min 的太阳光照射后,在 500℃下煅烧的 C 掺杂到介孔 TiO2光催化剂的 NO 净化率达 25%,远高于纯 TiO2样品上的8%。多孔结构以及 C元素的掺杂是其具有良好光催化净化活性的主要原因。Yamashita 等开展了高流速下TiO2对NO光催化分解性能的研究,包括预处理和反应条件对催化性能的影响。他们制备了一系列不同 TiO2含量的 Ti-MCM-41 多孔光催化剂,并评价了其对 NO 的光催化降解性能。


发现TiO2的含量和分散度是影响光催化降解 NO 性能的关键,多孔载体有利于TiO2的高度分散。类似的工作也引起了研究者的广泛兴趣。采用固相法可以直接将TiO2和HZSM-5进行复合,得到高效的多孔TiO2/HZSM-5光催化剂。采用溶胶 - 凝胶法合成多壁碳纳米管负载的TiO2(MWCNTs@TiO2) 和多碳纳米管负载的 Cu掺杂的 TTiO2(MWCNTs@Cu-TiO2)光催化剂,发现 MWCNTs@Cu-TiO2,具有优异的紫外和可见光区域光学性质。在固定床反应器中评价了催化剂对模拟烟气中 SO2和 NO的去除效率。发现在最优反应条件下(73 mg/m3NO、155 mg/m3 SO2、8% 02、5%H20),15%MWCNTs@Cu-TiO2,对 SO2和NO 的光催化去除率分别达 62% 和43%。该催化剂良好的催化活性与其较高的TiO2分散性、修饰的电子结构、较多的表面氧空位以及 MWCNTs 良好的导电性相关。


在非TiO2基光催化剂中,金属钨酸盐是一类对气体污染物光催化降解的有效催化剂。采用超声喷射热解法,研究者成功制备了多孔 ZnWO4微球催化剂,发现该催化剂对 NOx降解表现出优异的光催化净化性能,证实较大的比较面积和多级孔结构有利于反应物的吸附、传质以及光生电荷的分离和迁移。采用微波辅助的水热法,研究者合成了三维多级孔 Bi2WO6微球,该光催化剂具有较大的比表面积(37.2 m2/g)和多级孔结构(介孔和大孔),同样对 NO 光催化净化表现出优异的性能。大的比表面积提供更多的活性位点并有利于光的捕获,多级孔结构利于反应物和产物的扩散以及电子- 空穴的分离。因此,在可见光下对催化消除空气中 NO(400uL/m3)表现出较高的净化效率,30 min 降解后去除率高达 52%。除了金属钨酸盐光催化剂,一些常见氧化物光催化剂同样对 NO 降解表现出较高的催化活性。氧化锌具有宽的带隙(3.37 eV)、较高的光敏性与稳定性、低成本和低毒性,被认为是最重要的金属氧化物半导体光催化剂之一。与商用 ZnO 纳米粒子相比,将 ZnO制备成多孔结构能够有效促进其对大气污染物的吸附,从而大大提高其光催化净化污染物(NOX、SO2,和CO)性能。以二氧化硅(KIT-6)为模板,采用纳米浇筑法可以合成有序介孔钒酸(BiVO4)光催化剂。


与传统的BiVO4相比,该催化剂在可见光照射下对亚甲基蓝和空气中 NO 气体的降解均表现出优异的光催化氧化性能。研究认为介孔BiVO4的高催化净化效率与其小的晶体尺寸、大的表面积和多孔结构相关。此外,一些新型光催化剂同样对NO 表现出优异的光催化净化效率。研究表明将(BiO)2CO3和MoS2进行复合能明显提高催化剂对NO 的去除效率。在可见光照射 30 min 后,(BiO)2CO3/MoS2-5% 催化剂表现出最高的净化效率(57%),远高于(BiO)2CO3上的 24%。研究认为该催化剂三维层状结构有利于分子的扩散和对光的吸收,其良好的光催化净化性能与其较强的光吸收能门、有效的电荷转移以及(BiO)2CO3和MoS2之间的相互作用相关。


 如果您想了解更多关于【NOx和SOx脱除方法】,可以联系我们的在线客服为您详细解答。


最新文章
LED光源在光催化反应中的光强-反应速率线性关系验证方法
光催化反应速率与光强的关系是理解反应机理的重要依据:在低光强区,反应速率通常与光强呈线性关系(一级光反应);在高光强区,可能偏离线性(零级或分数级光反应)。LED光源因其光强可通过电流精确调节(0-100%连续可调)且光谱不随光强变化,成为研究光强-反应速率关系的理想工具。北京中教金源科技有限公司的LED光源系统支持16波段独立光强调节,为光反应动力学研究提供精确工具。
实验室光源的光谱特性对光化学反应路径选择性的影响
光化学反应的产物分布不仅取决于催化剂和反应条件,还受到激发光源光谱特性的显著影响。不同光源的光谱分布差异(连续谱、线状谱、窄谱)决定了哪些分子能级被选择性地激发,进而影响反应路径和产物选择性。北京中教金源科技有限公司提供氙灯、汞灯和LED三种类型的光源,帮助研究者系统考察光谱特性对反应路径的影响。
氙灯光源在光电化学测试中的光强调节与斩波同步技术
光电化学测试(如瞬态光电流、交流阻抗谱、IPCE等)要求激发光源能够快速开启/关闭或进行强度调制,并与电化学工作站精确同步。氙灯光源的斩波调制、快门控制和同步触发技术是满足这些需求的关键手段。北京中教金源科技有限公司的氙灯光源系统标配高速机械斩波器和电子快门,支持与主流电化学工作站的TTL同步触发。
2022-2025@北京中教金源科技有限公司 版权所有 京公安网备11010602007561        京ICP备10039872号

扫码添加客服

服务热线

010-63716865

扫一扫,了解更多