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车内空气中的污染物对人类造成的威胁越来越受到人们的重视,二甲苯作为车内空气中的一种典型污染物,其危害更为突出。同其他苯系物物质一样,由于苯环结构的稳定性,一般方法很难将其分解,气相光催化是比较有效的方法,但是单纯的TiO2光催化活性并不是太高,有待于寻找一种效果更好的催化剂对其进行降解。针对这种情况,本文制备出了各种不同类型的光催化剂,主要为掺杂金属离子的TiO2,负载型TiO2,钙钛矿型复合氧化物以及其他类型的光催化剂,进行二甲苯的光催化分解研究。 以初始浓度为50mg/m3的二甲苯为处理对象,分别研究了不同催化剂在紫外光以及可见光的照射下,降解二甲苯的催化活性。首先对同一类型的不同催化剂进行对比分析,得到各种类型催化剂中降解二甲苯活性相对比较高的光催化剂,然后将其进行纵向比较,最终得到紫外光以及可见光下降解二甲苯效率最好的催化剂,本论文中在紫外以及可见光照射下,得到降解二甲苯效果最好的催化剂分别为Fe3+-TiO2/Sr2CeO4和LaFe0.95Cu0.05O3。 通过XRD(X-raydiffraction)对催化剂进行表征,研究了各种催化剂的组成以及晶体结构。 通过对各种催化剂的UV-VisDRS(UV-Visdiffusereflectancespectra)表征,研究了其吸收光谱的红移情况,然后和实验中得到的结论进行对比分析,结果表明,两者得到的结论基本相同,进一步证实了实验数据的正确性。 最后对各种不同类型的催化剂降解二甲苯的反应速率进行动力学研究,发现大部分催化剂对二甲苯的降解速率符合一级反应方程。只有个别催化剂:可见光下的Ag-TiO2,Fe-TiO2,Zr-TiO2,LaFe0.95Cu0.05O3,GaN:ZnO,LaCoO3,紫外光下的K2La2Ti3O10,SrTiO3,LaFeO3对二甲苯的降解和一级反应的相关性较差,还有待于进一步的实验验证。