本发明专利技术涉及一种TiO2/WO3复合光催化剂常温降解碳氢化合物(HC)技术。该TiO2/WO3复合光催化剂成本低、光催化活性高、稳定性好，能够在常温、模拟太阳光辐照下，高效光催化降解HC气体。同时该光催化剂很容易回收利用，在常温常压温和条件下消除大气中HC气体方面具有很好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种纳米Ti02/W03复合光催化剂常温降解碳氢化合物(HC)技术，属于无机纳米光催化材料领域。
技术介绍
据中国环境监测总站统计，2013年至2014年北京的空气质量达到了“严重污染”。全国中东大部分地区也深受雾霾困扰，北京全市普遍长时间达到极重污染程度。2013年2月公布的《京津冀2013年元旦强霾污染事件过程分析》报告指出，此次强霾污染物的化学组成是英国伦敦1952年烟雾事件和上世纪40至50年代开始的美国洛杉矶光化学烟雾事件污染物的混合体，并叠加了中国特色的沙尘气溶胶。其中，机动车尾气排放的烯烃类碳氢化合物(HC)是污染物的主要成分之一。1955年美国洛杉矶发生的光化学烟雾事件造成65岁以上老人死亡400多人，数以万计的人倍受红眼、喉痛、脑闷等病状折磨，与此同时森林、草木、农作物业大面积受害；1970年东京发生的光化学烟雾事件是的全城受害6000人。这给我们敲响了警钟，如何通过科技手段治理降低大气中的HC污染物已是当前刻不容缓的紧要任务。大气中的HC污染物具有种类多、浓度低、难吸附和十分稳定的特点，导致其极难被降解。目前消除环境中HC的主要方法有物理吸附法、热催化法、强氧化剂氧化法和光催化法。物理吸附法是采用活性炭和分子筛等对HC进行吸附，但是吸附量有限，而且在温度升高的情况下容易脱附。热催化法热处理温度一般在250°C左右，耗能较大，而且催化剂负载有贵金属，代价较大，不利于推广。强氧化法采用强氧化剂，容易对环境造成污染。因此，开发常温常压条件下针对HC进行有效降解的催化材料和技术是解决此瓶颈问题的有效途径之一。利用太阳能驱动的光催化方法是室温下降解HC的有效方案之一。目前国内外多采用T12来进行光催化净化HC气体，但是由于T12的带隙较宽，对太阳光的利用率较低，低于太阳光总能量的4%，因而开发高效、稳定的光催化剂具有重大意义。作为一种优良的窄带隙半导体，胃03在太阳能电池和光解水方面有着大量的科学研宄。将WO 3与T12复合，可以明显提高光催化性能。迄今为止，W03/Ti02复合光催化剂在光催化净化HC方面未见到任何形式的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于将纳米1102/103复合光催化剂用于常温下光催化降解HC气体。本专利技术提供了一种纳米Ti02/W03复合光催化剂的用途，用于常温光催化降解HC气体。根据本专利技术，所述的Ti02/W03纳米复合光催化剂的尺寸优选在30nm以下，所述复合光催化剂的比表面积优选46.46-58.2m2/g，更优选为53.82m2/g ;所述的Ti02/W03纳米复合光催化剂组分配比为:打02与WO 3的质量比范围为95:5-85:15。根据本专利技术，所述HC气体为挥发性HC气体污染物，优选为甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙二烯。所述光催化降解HC气体的浓度处于200ppm以下，其中HC气体为单一组分HC气体或多种HC气体组成的混合气。【附图说明】图1为1102/胃03复合光催化剂的吸收光谱图。图2为Ti02/10wt% WO3复合光催化剂的透射电镜图(a)和高分辨透射电镜图(b)。图3为不同组分含量的Ti02/W03复合光催化剂在模拟太阳光固定床条件下光催化降解乙烷的数据图。图4为1102和Ti02/10wt% WO3复合催化剂在模拟太阳光固定床条件下光催化降解丙烷的数据图。图5为1102和Ti02/10wt% WO3复合催化剂在模拟太阳光固定床条件下光催化降解乙烯的数据图。图6为Ti02/10wt% WO3复合催化剂在模拟太阳光流动床条件下光催化降解乙烷的数据图。图7为Ti02/10wt% WO3复合催化剂在模拟太阳光流动床条件下光催化降解丙烷的数据图。图8为Ti02/10wt% WO3复合催化剂在模拟太阳光流动床条件下光催化降解乙烯的数据图。【具体实施方式】以下结合附图具体说明本专利技术的技术方案和效果。实施例1:Ti02/W03复合光催化剂的制备:将I份钛酸四丁酯加入到10份的乙二醇中并伴随搅拌，然后再将4份柠檬酸加入到上述乙二醇中，继续搅拌形成溶胶。将该溶胶加热到523K形成干凝胶，而后将其转移到氧化铝坩祸中，放置到马弗炉中823K热处理10小时，得到1102纳米粉体，将该粉体研磨待用。分别将按一定质量比称取的钨酸铵溶解于300mL去离子水中，待完全溶解后再加入一定量已经制备好的T12粉末，超声分散30min，磁力搅拌12h后，加热蒸发去多余的水分后，转移到氧化铝坩祸中，450°C焙烧90min后自然降温，分别得到Ti02/5wt% WO3.Ti02/8wt% W03、Ti02/10wt% W03、Ti02/12wt% W03、Ti02/15wt% WO3复合光催化剂，研磨待用。实施例2:固定床光催化降解乙烷气体本专利技术的光催化剂固定床降解乙烷气体的光催化性能测试，在常温、模拟太阳光下进行。实施过程如下:分别称取实施例1制备的Ti02/x wt % WO3催化剂0.2g，平铺到体积为450mL的光反应器底部，将反应器密封。用气体微量提取器向光反应器中注入90L高纯乙烷气体。将反应器避光保持I小时，气体达到吸附脱附平衡，之后开启300WXe灯光源。每隔5?10分钟取样，采用气相色谱仪检测反应器中乙烷气体浓度的变化。测试结果如图3所示，在模拟太阳光的辐照下，Ti02/x wt % WO3催化剂表现出非常良好的光催化降解乙烷能力，而且WO3的担载量对T1 2/x Wt %胃03的光催化活性有较大影响。其中Ti02/10wt%评03光催化剂表现出优异的光催化降解乙烷能力，能在15分钟内将200ppm的乙烷气体完全降解，具有很大的实际应用价值。实施例3:固定床光催化降解丙烷气体本专利技术的光催化剂固定床降解乙烷气体的光催化性能测试，在常温、模拟太阳光下进行。实施过程如下:称取实施例1制备的Ti02/10wt% WO3催化剂0.2g，平铺到体积为450mL的光反应器底部，将反应器密封。用气体微量提取器向光反应器中注入90L高纯丙烷气体。将反应器避光保持I小时，气体达到吸附脱附平衡，之后开启300WXe灯光源。每隔3?10分钟取样，采用气相色谱仪检测反应器中乙烷气体浓度的变化。测试结果如图所示，Ti02/10wt% WO3催化剂表现出优异的丙烷降解能力。在9分钟之内即可把200ppm的丙烷完全降解。实施例4:固定床光催化降解乙烯气体本专利技术的光催化剂固定床降解乙烷气体的光催化性能测试，在常温、模拟太阳光下进行。实施过程如下:称取实施例1制备的Ti02/10wt% WO3催化剂0.2g，平铺到体积为450mL的光反应器底部，将反应器密封。用气体微量提取器向光反应器中注入90L高纯乙烯气体。将反应器避光保持I小时，气体达到吸附脱附平衡，之后开启300WXe灯光源。每隔4分钟取样，采用气相色谱仪检测反应器中乙烯气体浓度的变化。测试结果如图所示，Ti02/10wt% WO3催化剂表现出优异的乙烯降解能力。在8分钟之内即可把200ppm的乙烯完全降解。实施例5:流动床光催化降解乙烷气体本专利技术的光催化剂流动床光催化降解乙烷气体的光催化性能测试，在常温、模拟太阳光下进行。实验过程如下:将实施例1中制备的Ti02/10wt % WO3M合光催化剂填充到体积尺寸为40m本文档来自技高网...
【技术保护点】
TiO2/WO3纳米复合光催化剂的用途，其用于常温环境中HC气体的光催化降解。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王丹，龙佩青，易志国，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35
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