Введение к работе
Актуальность работы.
В XX веке человечество впервые столкнулось с высоким уровнем ан-ропогенного загрязнения воздуха, как следствием научно-технического ірогресса. Для обезвреживания выбросов, содержащих высокие концентрации іагрязнителей, были разработаны достаточно эффективные и экономичные ехнологии, в частности, каталитические и адсорбционные. Очистка воздуха, :одержащего малые концентрации загрязнителей, например, воздуха бытовых і производственных помещений, стала привлекать внимание относительно іедавно. Качество воздуха оказывает сильное влияние на здоровье человека, юэтому актуальной является разработка способов очистки воздуха.
Фотокаталитическое окисление может проходить со значительной жоростыо при комнатной температуре и атмосферном давлении, причем жпслснню подвергаются почти все органические вещества и ряд неорганиче-:ких. Следовательно, фотокаталитическое окисление может стать основой для :озданпя эффективной технологии очистки воздуха, содержащего загрязнители і низких концентрациях.
Данная работа посвящена созданию основ технологии фотокаталити-^ской очистки воздуха.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Института катализа им. Г.К.Борескова.
Цели работы.
Приготовление активных фотокатализаторов окисления газообразных органических веществ. Исследование влияния способа приготовления и модифицирования фотокатализаторов на их активность. Изучение кинетических закономерностей окисления органических веществ и СО на чистых и модифицированных фотокатализаторах. Разработка и испытания фотокаталитических реакторов для очистки воздуха.
Научная новизна.
Впервые обнаружена корреляция фотокаталитической активности диоксида титана с интегралом спектров диффузного отражения.
Изучено влияние формы нанесенной на диоксид титана платины и способа нанесения на фотокаталитическую активность.
Подробно изучена кинетика фотокаталитического окисления ацетона на ТЮ2. Впервые предложен механизм окисления, учитывающий дезактивацию катализатора.
Рассмотрено влияние площади неосвещенной поверхности фотокатализатора на кинетику фотокаталитического окисления в статическом реакторе.
-і
Предложены несколько новых типов фотокаталитических реакторов.
Практическая значимость.
Результаты работы могут быть использованы при создании приборов для очистки воздуха с низким содержанием органических примесей и СО.
Основные положения, выносимые на защиту.
Закономерности влияния способа приготовления фотокатализаторов на их активность.
Кинетические зависимости и механизм фотокаталитического окисления нескольких органических веществ и СО.
Конструкции нескольких фотокаталитических реакторов.
Апробация работы.
Результаты исследований были представлены на
II Европейский конгресс по катализу (Маастрихт, 1995).
XI Международной конференции по фотохимическому превращению и хранению солнечной энергии (Bangalore, 1996).
XXXVI Ежегодном конкурсе на лучшие научно-исследовательские работы Института катализа им. Г.К.Борескова (Новосибирск, 1997).
V Международной конференции "Наукоемкие химические технологии" (Ярославль, 1998).
XIV Международной конференции по химическим реакторам (Томск, 1998).
XII Международной конференции по фотохимическому превращению и хранению солнечной энергии (Берлин, 1998).
Публикации.
Основной материал диссертационной работы изложен в четырёх статьях, свидетельстве на полезную модель и четырех тезисах докладов на международных конференциях.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, благодарностей и списка литературы. Работа изложена на 194 страницах и включает 13 таблиц и 64 рисунка. Список литературы содержит 184 библиографических наименования.