紡織行業(yè)大氣污染校級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室申請書

1、紡織行業(yè)大氣污染校級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室申請書 申 請 人：邢景花 院 系：環(huán)境工程學(xué)院 專 業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程 班 級：建環(huán)11202 申請項(xiàng)目：紡織行業(yè)大氣污染實(shí)驗(yàn)室 指導(dǎo)老師：趙 然 日 期：二零一四年五月十日目 錄一個(gè)人意愿二自我認(rèn)知三光催化協(xié)同脫除多種污染物綜述四等離子體協(xié)同脫除多種污染物綜述五實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)個(gè)人意愿 “追求優(yōu)秀”是我的姿態(tài)，“勤奮刻苦”是我追求優(yōu)秀的態(tài)度，但我深知鳥兒沒有翅膀，再怎么努力飛翔，永遠(yuǎn)也飛不到高空！我要優(yōu)秀，我想優(yōu)秀，我需要一個(gè)可以鍛煉自己的平臺，老師您的實(shí)驗(yàn)室、您給我們的機(jī)遇，正給了我這個(gè)平臺、這個(gè)機(jī)會。我一定要盡我最大的努力爭取這次機(jī)會，只因?yàn)槲蚁雰?yōu)秀，我要

2、優(yōu)秀！我自愿申請加入您的實(shí)驗(yàn)室，我知道我目前知識及閱歷都很淺顯，可能在一開始會增加您的負(fù)擔(dān)和壓力，給您帶來麻煩；但我堅(jiān)信，世上無難事只怕有心人！來自農(nóng)村，家里的農(nóng)活幾乎都會干，我也愿意干 ；吃苦耐勞，我真的敢言我做得到，吃得苦中苦，方為人上人！如果有幸加入您的實(shí)驗(yàn)室，我一定會全力以赴學(xué)習(xí)各種實(shí)驗(yàn)需要的技能，虛心向他人學(xué)習(xí)，團(tuán)結(jié)隊(duì)員等！我相信我在您的帶領(lǐng)下一定可以變得更加優(yōu)秀，提升自我！自我認(rèn)知我的座右銘：where there is a will ,there is a way ! 性格：愛笑，直率，樂于助人，有時(shí)有點(diǎn)多愁善感，對自己要求嚴(yán)格做事原則：只有更好，沒有最好，要做就做更好！什么時(shí)候

3、做什么事，什么事什么時(shí)候做。身為環(huán)境工程學(xué)院的學(xué)子，我感到無限的驕傲與自豪！回首進(jìn)入大學(xué)這一年半以來，我已明顯感覺到自己在各方面所取得的進(jìn)步。秉承著 “崇真尚美”的校訓(xùn)，在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)校氛圍中，自己正在穩(wěn)步前進(jìn)，不斷向著自己的理想接近！作為一名大學(xué)生我深深知道，當(dāng)今社會競爭如此之激烈，要想成長為一個(gè)對社會、對國家、對人民有用的人，必須堅(jiān)持德、智、體等各方面全面發(fā)展，品學(xué)兼優(yōu)，綜合素質(zhì)過硬，且有所專長的人。也正是如此，進(jìn)入大學(xué)以來，我始終嚴(yán)于律己，在各方面嚴(yán)格要求自己，向著既定目標(biāo)不斷努力奮斗！現(xiàn)將本人基本情況介紹如下：一、思想進(jìn)步緊跟黨走大學(xué)是人生成長的重要階段，我特別注重思想的發(fā)展和成熟，培養(yǎng)正

4、確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀，提高自己的思想政治覺悟。一直以來我都積極向黨組織靠攏，大一時(shí)我就遞交了入黨申請書，并努力學(xué)習(xí)黨的理論知識，大二上學(xué)期經(jīng)過入黨答辯、寫思想?yún)R報(bào)等項(xiàng)目積極向黨組織靠攏，現(xiàn)在已經(jīng)是一名預(yù)備黨員；我時(shí)刻以共產(chǎn)黨員的標(biāo)準(zhǔn)來要求自己，時(shí)刻以先進(jìn)正確的思想和理念武裝自己的頭腦，永記黨的宗旨，現(xiàn)在全心全意為同學(xué)服務(wù)。在平時(shí)學(xué)習(xí)、工作和生活中更是嚴(yán)格要求自己，力爭做到工作中任勞任怨，生活中艱苦樸素,時(shí)時(shí)處處在同學(xué)中起表率作用。二、學(xué)習(xí)刻苦，成績比較優(yōu)秀（天道酬勤）我始終牢記：學(xué)習(xí)是學(xué)生的第一要?jiǎng)?wù)。在過去的一年中，因?yàn)槲襾碜砸粋€(gè)偏遠(yuǎn)的農(nóng)村，普通話比較差，帶有家鄉(xiāng)口音；課外知識比較薄弱；

5、來到大學(xué)這個(gè)神圣的殿堂，這里有著豐富的師資和優(yōu)越的生活學(xué)習(xí)條件，我更加刻苦學(xué)習(xí)，同時(shí)博覽群書，拓寬知識面?！皩殑︿h從磨礪出，梅花香自苦寒來?！痹诶蠋?、同學(xué)們的指導(dǎo)和幫助下，我取得了比較理想的成績：在20122013學(xué)年，專業(yè)綜合排名第一，獲國家勵(lì)志獎(jiǎng)學(xué)金、榮獲福田勵(lì)志獎(jiǎng)學(xué)金和學(xué)校“三好學(xué)生”稱號并在黨課學(xué)習(xí)中榮獲黨課優(yōu)秀學(xué)員。三、工作比較出色，認(rèn)真負(fù)責(zé)（吃得苦中苦，方為人上人）學(xué)習(xí)之余，我在大一一年里擔(dān)任武漢紡織大學(xué)綠色環(huán)保協(xié)會通訊部干事，大一上在班上競選團(tuán)支書失敗，盡管如此，我還是積極參與班上活動(dòng)，記得那時(shí)候的元旦晚會還是我負(fù)責(zé)的，協(xié)助班委建設(shè)班級；大一下學(xué)期我擔(dān)任副班長，平時(shí)積極協(xié)助班長和

6、各大班委，值得一提的是在大一下學(xué)期期末復(fù)習(xí)備考中，我自己聯(lián)合其他班委總結(jié)知識點(diǎn)給全班同學(xué)復(fù)習(xí)，給他們答疑；工作中我認(rèn)真勤懇的做好自己的本職工作，虛心向別人學(xué)習(xí)，以全心全意為同學(xué)服務(wù)為自己的宗旨和熱心誠懇、樂觀向上的工作態(tài)度認(rèn)真做好每一件任務(wù)。在班長、班委和我的帶領(lǐng)下我們班在大二學(xué)年被評為系先進(jìn)班級，此外，我還積極參加學(xué)校組織的各項(xiàng)活動(dòng)，有：陽光義務(wù)賣報(bào)，跳長繩比賽，三人跳繩比賽，跳遠(yuǎn)，履帶式移動(dòng)，拔河其中獲得履帶式移動(dòng)校二名，紅歌會校三等獎(jiǎng)，院英語話劇最佳團(tuán)體獎(jiǎng)，方正隊(duì)校二等獎(jiǎng)，拔河院第二等獎(jiǎng)。校外活動(dòng)也積極參與，有“百萬青年追逐中國夢”、“都市環(huán)保設(shè)計(jì)大賽”、“江城市民記者植樹活動(dòng)”，現(xiàn)在擔(dān)

7、任建環(huán)11202班班長，綠色環(huán)保協(xié)會設(shè)計(jì)部部長。我知道這是老師和同學(xué)們對我的信任以及對我工作能力的進(jìn)一步考驗(yàn)，我將繼續(xù)以飽滿的熱情和不懈的努力，爭取出色的完成院、系和班級的各項(xiàng)工作?！奥仿湫捱h(yuǎn)兮，吾將上下而求索”。在未來的生活中，我將以百倍的信心和萬分的努力去迎接更大的挑戰(zhàn)，用辛勤的汗水和默默的耕耘譜寫更美好的明天！光催化協(xié)同脫除多種污染物綜述光催化的定義：光觸媒photocatalysis是光 photo=light + 觸媒（催化劑）catalyst的合成詞。光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，光觸媒是利用自然界存在的光能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)反應(yīng)所需的能量，來產(chǎn)生

8、催化作用，使周圍之氧氣及水分子激發(fā)成極具氧化力的自由負(fù)離子。幾乎可分解所有對人體和環(huán)境有害的有機(jī)物質(zhì)及部分無機(jī)物質(zhì)，不僅能加速反應(yīng)，亦能運(yùn)用自然界的定侓，不造成資源浪費(fèi)與附加污染形成。最具代表性的例子為植物的光合作用，吸收二氧化碳，利用光能轉(zhuǎn)化為氧氣及有機(jī)物。催化反應(yīng)光觸媒的作用抗菌性： 殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、綠膿桿菌、病毒等?？諝鈨艋悍纸饪諝庵杏袡C(jī)化合物及有毒物質(zhì)：苯、甲醛、氨、tvoc等。光催化水產(chǎn)氫試驗(yàn)系統(tǒng)除臭 ：去除香煙臭、垃圾臭、生活臭等惡臭。防霉防藻： 防止發(fā)霉、防止藻類的產(chǎn)生, 防止水垢的附著。防污自潔：分解油污、自清潔。光觸媒的特性.安全性作為食品藥品

9、添加劑，經(jīng)過美國fda認(rèn)證，使用非常安全（需要說明的此處應(yīng)該指微米及以上尺度的二氧化鈦，其他材料的光觸媒或是更小尺度的二氧化鈦的安全性并未得到嚴(yán)格認(rèn)證）。.持久性由于光觸媒只是提供了反應(yīng)的場所，它本身并不參與化學(xué)反應(yīng)，所以它的作用效果是持久的（在存在大量礦物質(zhì)的情況下，也存在鈍化的可能。比如對硬水處理是可能發(fā)生碳酸鈣等水垢沉積時(shí)作用效果會很快下降）。低溫等離子體: 催化協(xié)同降解揮發(fā)性有機(jī)廢氣揮發(fā)性有機(jī)物(簡稱vocs)種類繁多，分布面廣，是繼顆粒物二氧化硫和氮氧化物之后又一類不容忽視的大氣污染物揮發(fā)性有機(jī)物,有機(jī)廢氣排放到大氣中會引起光化學(xué)煙霧臭氧層破壞等環(huán)境問題；大部分的vocs還具有毒性刺

10、激性甚至致癌作用，對人體健康造成嚴(yán)重的危害;為了應(yīng)對有機(jī)廢氣對環(huán)境和人體健康日益嚴(yán)重的威脅，尋找一種經(jīng)濟(jì)的高效的vocs降解技術(shù)刻不容緩!等離子體是由光子電子基態(tài)原子（或分子）激發(fā)態(tài)原子（或分子）以及正離子和負(fù)離子六種基本粒子構(gòu)成的集合體；利用這些高能粒子，可以將揮發(fā)性有機(jī)物的結(jié)構(gòu)破壞，使其最終分解生成co2和h2o以及其他小分子化合物!低溫等離子體處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣，與傳統(tǒng)方法相比具有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于等離子體降解過程某些副產(chǎn)物選擇性的不可控，可能會產(chǎn)生一些有害產(chǎn)物（如臭氧一氧化碳氮氧化物等），造成二次污染在等離子體反應(yīng)體系中引入適當(dāng)?shù)拇呋瘎梢赃x擇性地與中間副產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，從而有效控制反應(yīng)

11、產(chǎn)物的生成與分布，增加co2的選擇性，提高能量效率；目前國內(nèi)外學(xué)者對低溫等離子體-催化協(xié)同技術(shù)的研究主要集中在反應(yīng)的影響因素以及反應(yīng)機(jī)理兩個(gè)方面!本文分別從反應(yīng)器催化劑以及背景氣體等方面總結(jié)該技術(shù)處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的研究進(jìn)展，并探討低溫等離子體-催化協(xié)同降解vocs 的機(jī)理! 協(xié)同降解vocs的影響因素：氧氣的濃度：當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中氧氣含量增加時(shí)，高能電子與氧氣分子碰撞產(chǎn)生更多的o自由基，引發(fā)更激烈的自由基反應(yīng)；但同時(shí)高能電子會與氧氣分子發(fā)生電子附著反應(yīng)而不利于vocs的降解；普遍認(rèn)為，氧氣濃度較低時(shí)，氧氣濃度的提高有利于vocs等的降解；ogata等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng) 氧氣濃度小于5%時(shí)，苯的降解率以

12、及 產(chǎn)物中的co2選擇性均隨著 o2濃度的增加而增加；而當(dāng)o2濃度在5%30%范圍內(nèi)時(shí)，苯的降解率以及co2選擇性基本保持不變! 大連理工大學(xué)高月華研究了不同氧氣濃度下等離子體協(xié)同ceo2催化劑降解甲醛的副產(chǎn)物，結(jié)果表明，副產(chǎn)物 n2o的濃度隨著 n2/o2比值的減小而降低；與在空氣氣氛下放電相比，純氧氣氛下放電可以減少副產(chǎn)物n2o 和co的生成。濕度：與氧氣的影響類似，背景氣體中水蒸氣的存在也會同時(shí)對的協(xié)同vocs降解產(chǎn)生正效應(yīng)與負(fù)效應(yīng)!水含量的增加，一方面可以提高反應(yīng)體系中-oh自由基的數(shù)量，但同時(shí)由于水的電負(fù)性會導(dǎo)致低溫等離子體中高能電子的喪失，水汽也可能會覆蓋在催化劑表面使得催化劑的催

13、化活性下降，兩種效應(yīng)之間相互競爭ding等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水含量由 0%增加到 1%時(shí)，甲醛降解率略有增加，顯示出微弱的正效應(yīng)；當(dāng)水含量繼續(xù)增加時(shí)，甲醛降解率顯著下降，顯示出明顯的負(fù)效應(yīng)!宋華等利用非平衡等離子體協(xié)同光催化降解苯，實(shí)驗(yàn)表明，濕度的增加降低了苯的降解率，特別是在低能量密度時(shí)，負(fù)效應(yīng)更為顯著，但水蒸氣的加入可明顯提高碳平衡值，降低 o3的生成量!協(xié)同降解vocs的作用機(jī)理低溫等離子體降解 vocs的原理低溫等離子體在廢氣凈化過程中常常由氣體放電產(chǎn)生!一般認(rèn)為，在外加電場的作用下，高壓放電產(chǎn)生大量的高能電子，高能電子與氣體分子（o2和h2o等）發(fā)生碰撞產(chǎn)生-o和-oh等活性自由基，進(jìn)而與

14、受等離子體作用而電離離解或激發(fā)的vocs分子發(fā)生一系列復(fù)雜的等離子體物理和化學(xué)反應(yīng)，使有機(jī)廢氣最終得到降解!氮的亞穩(wěn)態(tài)以及氮的高振動(dòng)激發(fā)態(tài)也可以直接與vocs分子碰撞或通過與 o2和h2o等分子碰撞產(chǎn)生活性自由基進(jìn)而發(fā)生自由基反應(yīng)降解有機(jī)廢氣；張靜等對介質(zhì)阻擋放電脫除甲醛進(jìn)行了化學(xué)動(dòng)力學(xué)模擬，模擬結(jié)果顯示，在模擬空氣條件o原子和-oh自由基是甲醛脫除的主要活性粒子，其中-oh自由基的作用更為突出；而在氮?dú)鈿夥罩?，氮的亞穩(wěn)態(tài)則是甲醛脫除的主要物種!低溫等離子體與催化劑的相互作用1.低溫等離子體對催化劑的激活作用低溫等離子體中電子溫度高達(dá)上萬開爾文，催化劑在這種高溫度的化學(xué)場中受各種高能粒子的轟擊

15、，其物化性質(zhì)很可能會發(fā)生變化，從而被激活!等離子體激活催化劑的機(jī)理因催化劑的不同或者催化劑引入位置的不同會有所差別!等離子體可能直接作用于催化劑的活性中心，降低反應(yīng)的活化能從而激活催化劑參與反應(yīng)；也可能擴(kuò)大催化劑活性組分的分布，使催化劑形成更多的活性中心從而有利于催化反應(yīng)的進(jìn)行;等離子體在低溫下所產(chǎn)生的活性氧物種可以促使催化劑中的金屬離子在氧化吸附態(tài)污染物的過程中完成氧化-還原循環(huán)，這種氧化-還原循環(huán)的催化協(xié)同模型在 ding等的實(shí)驗(yàn)中已得到驗(yàn)證;經(jīng)等離子體作用后，催化劑的金屬分散度提高，催化劑表面的積炭會減輕，從而使得催化劑能在長時(shí)間內(nèi)保持著較高的活性。2.催化劑對等離子體物化性質(zhì)的影響no

16、zaki等在 sio2催化劑上負(fù)載 ni后填充到等離子體反應(yīng)器中，通過發(fā)射光譜診斷得知，等離子體的轉(zhuǎn)動(dòng)溫度保持不變，但振動(dòng)溫度發(fā)生明顯的變化;催化劑填充到等離子體區(qū)域后，在催化材料空隙間可以產(chǎn)生微放電現(xiàn)象，從而改變高能電子的分布狀態(tài)，提高等離子體的作用效果!鐵電體材料的填充可以提高區(qū)域放電強(qiáng)度，增強(qiáng)等離子體的氧化性;光催化劑激活產(chǎn)生導(dǎo)帶電子，能提高等離子體的電離度，并能降低氣體放電的起始電壓;多孔性催化劑能富集vocs( 分子，還能吸附等離子體放電產(chǎn)生的大量短壽命活性物質(zhì)或在放電前就吸附了有利于產(chǎn)生高活性自由基的物質(zhì)，當(dāng)放電產(chǎn)生時(shí)造成局部的自由基富集，從而強(qiáng)化微孔結(jié)構(gòu)表面的多相降解反應(yīng)，提高有

17、機(jī)廢氣的降解效果。2光催化氧化法在脫硫方面的應(yīng)用2.1光催化天然氣脫硫天然氣是一種多組分的混合氣體，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)。天然氣中的硫以h2s,cos, ch3 sh , ch3 ssch3等形式存在，其中以h2s和少量有機(jī)硫?yàn)橹鱫ar，所以天然氣脫硫的研究多集中在h2s上。 2004年，郭建輝等o在ti02上進(jìn)行了氣相h2s光催化氧化消除的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)h2s的光催化消除過程中氧的存在至關(guān)重要，對含量為560mg /m3的h2s，當(dāng)加入的氧氣與原料氣中h2s的分子比為42:1、空速為28000h一時(shí)，h2s去除率可達(dá)97%。該方法有一個(gè)很大的優(yōu)勢就是單質(zhì)硫的產(chǎn)生雖使ti02失活，但

18、經(jīng)過光照后的硫會轉(zhuǎn)化為so:一，反應(yīng)過程中so:一的生成對催化劑的中毒有抑制用，從而使ti02活性恢復(fù)。kat。等czo將ag負(fù)載沉積在超細(xì)ti02上，極大地提高了其光催化脫h2s的光催化活性，他們通過將ti02粉末浸漬在多孔陶瓷上并用光沉積的方法制備ag一ti02光催化劑(agcf)，其光催化降解h2s的效率比使用傳統(tǒng)光催化劑的效率提高了7倍，降解ch3 sh的能力提高了14倍，h2s中的s原子被氧化成硫酸根離子堆積在催化劑表而，在光催化氧化硫化物的過程中沉積的ag起了共催化劑的作用。光催化對h2s起到了較好的降解作用，隨著該技術(shù)的不斷進(jìn)步，學(xué)者們開始注重將h2s分解為可回收的氫氣和硫磺的新

19、途徑。nam。等z在不同的20 %氨基乙醇(甲醇胺、二乙醇胺，三乙醇胺)水溶液中，采用懸浮tioz,cdse和cds半導(dǎo)體材料光催化h2s分解制氫。通過在30一80內(nèi)測定光催化產(chǎn)生氫氣的速率來試圖改進(jìn)在這個(gè)系統(tǒng)中光分解h2s的效率。研究表明，ti02/甲醇胺體系比其它體系具有更高的效率且半導(dǎo)體ti02比其它半導(dǎo)體(cds。和cds)需要的活化能更低。張誼華等czz以連續(xù)流動(dòng)h2s氣體系統(tǒng)，在室溫條件下研究了用xe燈照射含有催化劑的naoh水溶液把h2s光催化分解為h2和元素s的反應(yīng)，他們分別采用cds, v205 /ti02 , v205 /a1203為催化劑，考察了產(chǎn)氫量與介質(zhì)中naoh含量

20、及光照時(shí)間的關(guān)系，結(jié)果表明連續(xù)通入h2s氣體進(jìn)行光催化分解的方法是可行的。2.2光催化油品脫硫 輕質(zhì)油品主要指汽油、柴油和煤油。直餾汽油含硫量較少，大約為80,g/g，大部分屬于不同類型的硫醇和少量的硫化氫、曝吩及其烷基取代物，而催化裂化(fcc)和重油催化裂化(rfcc)汽油中含硫量較高，約在500 1600,g/g之間，其中70%以上為曝吩、烷基取代的曝吩。柴油中的硫以沸點(diǎn)更高的含多個(gè)烷基取代的苯并曝吩、二苯并曝吩(dbt) ,p吩類硫化物為主，總含量在5000,g/g左右。煤油中則主要是硫醚、硫醇類硫化物。其中硫醚、硫醇的脫除相對較容易，而曝吩、苯并曝吩類硫化物的脫除是難點(diǎn)cz3 . z

21、a 7。到目前為比，輕質(zhì)油品的光催化脫硫主要通過光化學(xué)反應(yīng)和液液萃取結(jié)合來完成。光催化汽油硫脫shiraishi等czs通過可見光誘導(dǎo)有機(jī)物兩相萃取體系對fcc汽油、輕汽油進(jìn)行了脫硫研究。在適當(dāng)條件下，汽油與乙睛溶液混合后被光照射時(shí)，含硫化合物可很好地從汽油中轉(zhuǎn)移到乙睛溶液中，通過光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移而被氧化，再經(jīng)過有機(jī)物兩相萃取使汽油中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從100 x10-6降低到30 x 10-6，輕汽油硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0. 18%降低到0. 005 %。雖然汽油中存在大量烯烴，但烯烴幾乎不被光氧化，這是因?yàn)樗鼈兊臒晒馑闇缢俾屎苄?，因此脫硫后的汽油和進(jìn)料汽油有同樣高的辛烷值。shiraishi等cze又以

22、加氫脫硫中最難脫除的dbt為模型化合物，研究了ti02作光催化劑時(shí)的脫硫情況。將100mg ti02加到400ml 0. olmol/l的dbt/乙睛溶液中，用超聲波降解15 min，利用磁力攪拌及通入氧使溶液保持懸浮狀態(tài)，光源采用45 0 w高壓汞燈。結(jié)果表明，dbt反應(yīng)loh后，轉(zhuǎn)化率為75%產(chǎn)物中亞颯占50%颯占47 %。由于dbt的最大吸收波長為206.5 256.8nm，而45 0 w中壓汞燈發(fā)射的波長是296. 7 578. onm。因此產(chǎn)物是通過引發(fā)ti02的帶隙激發(fā)而不是通過反應(yīng)物產(chǎn)生的 趙地順等z以fcc汽油中含硫化合物曝吩的光敏化氧化反應(yīng)為例進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中雙氧水體積分?jǐn)?shù)

23、為25% fcc汽油與雙氧水體積比為1:3，總體積為120 ml，加入0. 20 g十六烷基三甲基嗅化按，在光源為主波長365 nm的300 w中壓汞燈的照射下，以7000r /min高速均質(zhì)smin, ph為4、光照10 h的條件下反應(yīng)，產(chǎn)物為亞颯或颯，颯繼續(xù)氧化為so:一以達(dá)到脫除目的，fcc汽油脫硫率可達(dá)91. 20%脫硫后的雙氧水及光敏劑可以重復(fù)使用，不會造成二次污染。 李發(fā)堂等cza以非離子型表而活性劑，span0為改性劑，在乙醇中對合成的納米tioz進(jìn)行了表而改性，并研究了其在水/油兩相系統(tǒng)中光催化氧化fcc汽油脫硫。結(jié)果表明，納米tioz表而有span0存在，并能穩(wěn)定懸浮存在于油

24、相中，在水/油體積比為1 :1、親油性納米tioz加入量為lg/l的條件下，以5 00 w高壓汞燈為光源照射2h后，fcc汽油的脫硫率為92.8 % o2. 2. 2光催化柴油脫硫shiraishi等z進(jìn)行了柴油中的苯并曝吩與dbt的脫除實(shí)驗(yàn)。溶于十四烷的苯并曝吩與dbt在高壓汞燈的照射下分解，所產(chǎn)生的含硫化合物被移到水相中。由于dbt從光激發(fā)態(tài)到基態(tài)蔡的三線態(tài)能量轉(zhuǎn)移，蔡的存在顯著抑制了從輕油中去除dbt的過程。為了解決蔡的副反應(yīng)，加入了三線態(tài)光敏劑(bzp)或過氧化氫。只在輕油相中加bzp不能提高脫硫率，而過氧化氫可作為光激發(fā)態(tài)弱氧化劑，在水相中加過氧化氫利于dbt的脫硫。而且，過氧化氫在

25、吸收短波紫外線光(入 280nm)后可光分解，這對于dbt的直接光激發(fā)很有必要。 日本污染和資源國家研究院、德國tuhingen大學(xué)等單位以各類有機(jī)硫化物和含硫粗汽油為對象，用紫外光照射脫硫。根據(jù)不同分子結(jié)構(gòu)，其脫硫率可達(dá)20 80%。產(chǎn)物有烷烴、烯烴、芳烴以及硫化物或元素硫。若在光照同時(shí)通入空氣的條件下，可使脫硫率提高到60一100 %。白石康浩等.研制出一種利用液掖抽提和光化學(xué)反應(yīng)的柴油深度脫硫方法，包括柴油znz水溶液、柴油有機(jī)溶劑(如乙睛)兩種體系的光照脫硫過程。研究結(jié)果表明，14甲基二苯并曝吩(1 4vidbt)和4,6甲基二苯并曝吩(46vidbt)用光脫硫法很容易除去。前一體系經(jīng)

26、光照24 h柴油含硫量降soo,g/g;在后一體系中，用乙睛抽提出含硫組分，光照2h和4h,柴油含硫量分別降至s500,g/g和so,g/go等離子體協(xié)同脫除多種污染物綜述等離子體定義：等離子體又叫做電漿，是由部分電子被剝奪后的原子及原子團(tuán)被電離后產(chǎn)生的正負(fù)電子組成的離子化氣體狀物質(zhì)，它廣泛存在于宇宙中，常被視為是除去固、液、氣外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。等離子體是一種很好的導(dǎo)電體，利用經(jīng)過巧妙設(shè)計(jì)的磁場可以捕捉、移動(dòng)和加速等離子體。等離子體物理的發(fā)展為材料、能源、信息、環(huán)境空間、空間物理、地球物理等科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供了新的技術(shù)和工藝。物質(zhì)由分子組成，分子由原子組成，原子由帶正電的原子核和圍繞它的

27、、帶負(fù)電的電子構(gòu)成。當(dāng)被加熱到足夠高的溫度或其他原因，外層電子擺脫原子核的束縛成為自由電子，就像下課后的學(xué)生跑到操場上隨意玩耍一樣。電子離開原子核，這個(gè)過程就叫做“電離”。這時(shí)，物質(zhì)就變成了由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成的、一團(tuán)均勻的“漿糊”，因此人們戲稱它為離子漿，這些離子漿中正負(fù)電荷總量相等，所以就叫等離子體。離子效應(yīng)：電離層由大氣的球面組成，其中帶有已經(jīng)被太陽輻射而電離的離子，這就是等離子體區(qū)，形成不同離子密度的層d、e、f1、f2。在航天器重返大氣時(shí)，由于摩擦產(chǎn)生的高溫在器表面形成了很濃密的等離子體，這些電子密度足夠高時(shí)，會致使等離子體頻率非常高（一般為8mhz），因此地面和航天器

28、的通信被阻斷，直到它的速度降下來才恢復(fù)通信。等離子體主要應(yīng)用當(dāng)光打在金屬表面時(shí)，二維光或是等離子體就會被激發(fā)。等離子體可以被看作是光子和電子的連接?？梢越⒁粋€(gè)混合原則，由光轉(zhuǎn)變成的等離子體在金屬表面?zhèn)鞑r(shí)（該等離子體的波長比原始光波的波長小的多）；等離子體能被二維光學(xué)儀器（鏡子、波導(dǎo)、透鏡等）處理，等離子體能再次轉(zhuǎn)變成光或者電信號。等離子體傳感器和癌癥治療儀：naomihalas描述了等離子體怎樣激發(fā)小金屬層表面的，米粒形狀的粒子能量很大，做光譜學(xué)試驗(yàn)的光是微分子數(shù)量級。等離子體在米粒狀粒子彎曲頂端處等離子體電場比用來激發(fā)等離子體的電場強(qiáng)很多，并且它在很大程度上改進(jìn)了光譜的速率和精確性。換一

29、種說法，納米數(shù)量級的等離子體不僅可以用來鑒定，還可以用來殺死癌細(xì)胞。等離子體顯微鏡：igorsmolyaninov報(bào)道稱他和他的同事能夠拍下來空間分辨率在60nm的物體（如果是實(shí)用材料，分辨率能達(dá)到30nm），而用激光激發(fā)只能達(dá)到515nm。換句話說，用這種分辨率制造的顯微鏡會比平常使用的衍射方法好的多；而且，這更是遠(yuǎn)場顯微鏡光源不用放在少于光波長的范圍內(nèi)。巨大光極化和光傳輸：gennadyshvets報(bào)道當(dāng)表面的聲子被光激發(fā)來制造超棱鏡（用平板材料透鏡化）顯微鏡是紅外線光顯微鏡波長的二十分之一。他和他的同事能拍下樣品表面下的特征，他們稱為“巨大的光傳輸”，照射到表面的光比一般光的波長小的多。

30、光頻率的未來等離子體電路：naderengheta支持等離子體激發(fā)的納米粒子能夠被設(shè)計(jì)成納米數(shù)量級的電容，電阻，和感應(yīng)器（電路中的各種元素）。電路能夠接收廣播（1010hz）或者是微波（1012hz）的頻率，而該電路卻能達(dá)到光頻率（1015hz）。這就能實(shí)現(xiàn)小型化以及用納米天線探測光信號的過程，納米波導(dǎo)，納米傳感器，并且還有可能實(shí)現(xiàn)納米計(jì)算機(jī)，納米存儲，納米信號和光分子接口。等離子體主要用于以下3方面。等離子體冶煉：用于冶煉用普通方法難于冶煉的材料，例如高熔點(diǎn)的鋯(zr)、鈦(ti)、鉭(ta)、鈮(nb)、釩(v)、鎢(w)等金屬；還用于簡化工藝過程，例如直接從zrcl、mos、tao和ti

31、cl中分別等離子體獲得zr、mo、ta和ti；用等離子體熔化快速固化法可開發(fā)硬的高熔點(diǎn)粉末，如碳化鎢-鈷、mo-co、mo-ti-zr-c等粉末等離子體冶煉的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品成分及微結(jié)構(gòu)的一致性好，可免除容器材料的污染。等離子體噴涂：許多設(shè)備的部件應(yīng)能耐磨耐腐蝕、抗高溫，為此需要在其表面噴涂一層具有特殊性能的材料。用等離子體沉積快速固化法可將特種材料粉末噴入熱等離子體中熔化，并噴涂到基體（部件）上，使之迅速冷卻、固化，形成接近網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的表層，這可大大提高噴涂質(zhì)量。等離子體焊接：可用以焊接鋼、合金鋼；鋁、銅、鈦等及其合金。特點(diǎn)是焊縫平整，可以再加工沒有氧化物雜質(zhì),焊接速度快。用于切割鋼、鋁及其合金，切

32、割厚度大。實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)背景：在21世紀(jì)的社會，能源與環(huán)境問題已經(jīng)成為世界關(guān)注的主題，水和空氣作為人類最寶貴的資源已日益受到重視。開發(fā)一種簡便有效的方法來治理水體污染和大氣污染是人類社會一個(gè)急需解決的問題。雖然目前已經(jīng)有許多治理手段， 但是光催化（等離子體的離子效應(yīng)）處理有機(jī)污染物的技術(shù)由于其價(jià)廉，無毒，節(jié)能，高效的優(yōu)勢逐漸成 為各界人士研究的重點(diǎn)，光催化的研發(fā)也一躍成為當(dāng)前國際熱門研究領(lǐng)域之一。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解光催化的定義，光催化作用的原理，光催化的應(yīng)用領(lǐng)域，光催化的應(yīng)用條件；2.學(xué)習(xí)并掌握等離子體的定義、作用機(jī)理、應(yīng)用環(huán)境、應(yīng)用領(lǐng)域。3.認(rèn)識和應(yīng)用光催化和等離子體相關(guān)機(jī)械，并學(xué)會如何

33、使用。實(shí)驗(yàn)儀器：光催化水產(chǎn)氫試驗(yàn)系統(tǒng)等離子體實(shí)驗(yàn)原理：光催化反應(yīng)，低溫等離子體-催化協(xié)同降解揮發(fā)性有機(jī)廢氣，光催化脫硫機(jī)理（詳細(xì)實(shí)驗(yàn)原理見上述的光催化協(xié)同脫除多種污染物綜述等離子體協(xié)同脫除多種污染物綜述）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1. 準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材和試驗(yàn)用的藥品及光催化反應(yīng)器械，等離子體低溫催化協(xié)同脫除多種污染物器械，構(gòu)造合適的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)條件。2. 查找相關(guān)資料，仔細(xì)研究多種污染物的化學(xué)組成成分，然后利用光催化反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。半導(dǎo)體多相光催化技術(shù)起源于上世紀(jì)七十年代，自1972 年日本學(xué)者fujishima 和honda發(fā)現(xiàn)tio 2 單晶能光電催化分解水以來，光催化氧化還原技術(shù)，在污水處理、空氣凈化、抗菌

34、殺毒、太陽 能開發(fā)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，受到世界各國的廣泛關(guān)注，并得到了迅速發(fā) 展。大量研究證實(shí):染料、表面活性劑、有機(jī)鹵化物、農(nóng)藥、油類、氰化物等許多難降解或用其它方法難以去除的有機(jī)污染物都能夠通過光催化氧化反應(yīng)有效的降解、脫色、去毒，并最終完全礦化為co 2 、h 2 o 及其他無機(jī)小分子物質(zhì)，達(dá)到完全無機(jī)化的目的，從而消除對環(huán)境的污染 。 近年來，光催化技術(shù)處理環(huán)境污染的已經(jīng)廣泛應(yīng)用，特別是在氣相催化研究 方面也取得了一定的成效。針對目前比較受關(guān)注的室內(nèi)墻體涂料揮發(fā)出的一些有機(jī)污染物，如苯，甲苯，甲醛等芳香族有機(jī)物，它們對人體有較大危害，極大的影響了空氣的質(zhì)量和人體的健康。而利用光催

35、化技術(shù)處理這類有機(jī)污染物具有反應(yīng)速度快，光的利用效率高，不會產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。不僅如此，對農(nóng)藥、工 業(yè)制造、消毒防腐、建筑材料等產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物也具有較好的光催化活性。 光催化氧化技術(shù)應(yīng)用于降解空氣中的揮發(fā)性有機(jī)污染物的過程已經(jīng)成為最 理想的治理環(huán)境手段之一。salthammer 等 研究了氣相光催化技術(shù)在處理目前室 內(nèi)墻體材料污染方面的應(yīng)用, 其高效的催化性能使越來越多的關(guān)于墻體材料的 有機(jī)污染的催化應(yīng)用受到關(guān)注。利用光催化氧化技術(shù)能降解大部分的污染物, 包括臭氧等強(qiáng)氧化劑無法氧化的難降解物質(zhì)和其他方法難以去除的痕量污染物3. 人們發(fā)現(xiàn)了各種有機(jī)廢氣，從其所包含的元素劃分，目前主要有 以

36、下幾種:芳香族有機(jī)物，含硫有機(jī)物，含氯有機(jī)物，含氮有機(jī)物，各類醇，醛 等有機(jī)物。芳香族有機(jī)物主要是分子結(jié)構(gòu)中包含有苯環(huán)的一類物質(zhì)。在目前的光 催化實(shí)驗(yàn)研究中，芳香族有機(jī)物已經(jīng)成為重要的目標(biāo)污染物之一。很多學(xué)者多苯， 甲苯，丙酮等氣相有機(jī)物的光催化降解進(jìn)行了研究。 在環(huán)境污染日趨嚴(yán)重的現(xiàn)代社會，tio 2 光催化降解有機(jī)廢氣技術(shù)具有廣泛 應(yīng)用前景，其能耗低，易操作，而且安全清潔等優(yōu)勢使得光催化技術(shù)在未來的環(huán) 境治理中扮演著重要的角色。4. 光催化反應(yīng)機(jī)理 ： tio 2 +htio 2 +h + +e - h + +e - 熱量 h 2 o h + +oh - h + + oh - oh h + + h 2 o + o 2 oh+ h + +o 2 - h + + h 2 ooh + h + e - + o 2 o 2 - o 2 - + h + ho 2 2ho 2 o 2 +h 2 o 2 ho 2 + h 2 o + e - h 2 o 2 + oh - h 2 o 2 + e - oh + oh - 一般的光催化反應(yīng)就是利 用催化劑產(chǎn)生的極其活潑的羥基自由