气态甲醛的二氧化钛光催化氧化：原位红外光谱研究

气态甲醛的二氧化钛光催化氧化：原位红外光谱研究(中文5400字,英文pdf)
Song Sun • Jianjun Ding • Jun Bao •
Chen Gao • Zeming Qi • Chengxiang Li
摘要
在干燥和潮湿的的条件下，通过原位漫反射傅里叶变换红外光谱，对吸附在纯TiO2上的甲醛进行光催化氧化研究。结果发现，甲醛分子可以通过氢键被吸附在在TiO2表面的羟基上。在紫外光照射下，即使是在纯TiO2在室温大气压力下，被吸附的甲醛可以迅速转换为甲酸盐。在干燥的环境下，由吸附的氧与电子反应形成的超氧阴离子自由基O2-•，被认为在甲醛氧化方面发挥重要作用。水蒸汽的引入在催化剂表面上提供了大量的水和羟基。水和羟基基团的氧化，由光生的孔穴产生非常活泼的-OH自由基，这种-OH自由基由于其高氧化还原性，可以参与氧化还原反应，并显著改善二氧化钛矿化的甲醛率。
关键词：甲醛; 二氧化钛; 光催化; 甲酸盐; 原位漫反射红外光谱