本实验研究以难降解的甲苯为目标污染物,模拟挥发性有机废气(VOC)的降解。通过对等离子体催化降解甲苯的影响因素研究和光催化剂的改性研究,探索等离子体光催化降解甲苯的作用机理,为等离子体光催化技术的开发应用提供理论依据,促进该技术走向实用化的阶段。阐述了VOC的来源及其对自然环境和人体健康的危害。简要介绍了传统的几种VOC治理技术。综述了等离子体光催化技术的研究现状及其作用机理,总结了等离子体光催化几种可能的结合方式及其影响。在此基础上,对等离子体驱动改性光催化剂进行了研究。 采用溶胶凝胶法设计正交实验制备了光催化剂TiO2,以发泡镍为载体制备了负载型催化剂Al2O3/Ni和TiO2/Al2O3/Ni。以催化剂作高压极,采用介质阻挡放电反应器(DBD)降解低浓度的甲苯。研究了有无催化剂,甲苯初始浓度,气体停留时间和吸附对甲苯降解的影响。结果表明,负载光催化剂后甲苯转化率由45.3％提高到82.7％,能量效率由0.85g/kWh提高到1.73 g/kWh。提高初始浓度或减小停留时间甲苯转化率降低。催化剂的高比表面积有利于甲苯转化和CO2选择性提高,CO2/CO的比值由1.96提高到5.64。 以TiO2为基体使用硫酸酸化和Cu、Mn金属氧化物负载对催化剂进行了改性,结合BET、XRD、FT-IR、H2-TPR表征手段和活性评价,研究了改性对催化剂降解甲苯的影响。结果表明:TiO2经1.0mol/L硫酸酸化,450℃焙烧制备的硫酸酸化TiO2其表面形成了较为稳定的SO42-与Ti4+的螯合双配位结构和桥式双配位结构。负载金属组分后,低频的桥式双配位结构特征峰和高频的螯合双配位结构特征峰能够明显的检测到。不同的金属组分负载或两种金属组分复合负载,由硫酸酸化形成的催化剂表面酸性中心没有被破坏；经硫酸化后催化剂的催化活性和CO2选择性增强,Cu、Mn负载可促进甲苯转化,提高CO2选择性；复合组分较单一组分催化性能好。