Введение
1. Аналитический обзор литературы 7
1.1. Состояние загрязнение воздуха органическими и неорганическими соединениями антропогенного происхождения 8
1.2 Загрязнение воздуха предприятиями черной и цветной металлургии 10
1.4 Оборудование для очистки воздуха в помещениях. Преимущества и недостатки.19
1.5 Фотокаталитическая очистка воздуха 23
1.5.1 Общие принципы действия фотокатализаторов на основе Ті02 28
1.5.1.1 Первичные процессы фотовозбуждения 28
1.5.1.2. Адсорбция и фотопревращения кислорода на поверхности Ті02 30
1.5.1.3 Влияние степени гидроксилирования новерхности Ті02 на фотопревращение кислорода 32
1.5.2 Адсорбция и превращение на поверхности ТЮ2 различных загрязнителей воздуха 34
1.5.2.1 Органические соединения 34
а) Адсорбция органических соединений 34
б) Превращение органических соединений 35
с) Механизм фотокаталитического окисления органических соединений 39
1.5.2.2. Минерализация неорганических соединений 41
1.5.3. Влияние различных факторов на эффективность фотокаталитического разложения 45
1.5.3.1 Влияние паров воды на процессы фотокаталитического окисления 45
1.5.3.3. Влияние интенсивности света 46
1.5.3.4. Влияние свойств и природы диоксида титана 46
1.6 Заключение .47
2 Экспериментальная часть 53
2.1 Обоснование выбора направления экспериментальных исследований и постановка задачи 53
2.2 Материалы и методы 55
2.2.1 Экспериментальное оборудование и методики анализа 55
2.2.1.1 Использованные реактивы и материалы 55
2.2.1.2 Измерительное оборудование 56
2.3 Изучение основных факторов, влияющих на эффективность фотокаталитической очистки воздуха 59
2.3.1 Выбор носителя фотокатализатора 59
2.3.1.1 Изучение устойчивости образцов материалов к воздействию УФ- излучения 60
2.3.1.2 Прозрачность образцов носителя для УФ света 63
2.3.1.3 Статическое сопротивление носителей воздушному потоку и прочность связи носителя с фотокатализатором 64
2.3.2 Разработка фотокатализатора для воздухоочистительного оборудования 69
2.3.2.1 Допирование фотокатализаторов платиной 69
2.3.2.2 Модифицирование поверхности фотокатализатора минеральными кислотами 70
2.3.2.3 Испытания фотокатализаторов 71
2.3.2.4 Дезактивация фотокатализаторов 81
2.3.2.5 Выводы по разделу 2.3.2 82
2.3.3 Выбор оптимальной плотности УФ света 83
2.3.4 Разработка адсорбционно-фотокаталитического блока для уничтожения залповых выбросов загрязнителей 89
2.3.5 Выводы по главе 2 92
3 Фотокаталитическое разложение индивидуальных газофазных загрязнителей воздуха в статическом реакторе 95
3.1 Изучение фотокаталитического окисления ацетона 96
3.2 Изучение фотокаталитического окисления бензола и фенола 98
3.3 Изучение фотокаталитического окисления оксида углерода 100
3.4 Изучение фотокаталитического окисления аммиака 102
3.5 Изучение фотокаталитического окислени пиридина, цианистого водорода и формальдегида 104
3.6 Константы скорости фотокаталитского окисления химических соединений 106
4. Испытания фотокаталитического очистителя воздуха в условиях приближенных к условиям металлургического цеха 107
4.1 Диффузионная модель очистки воздуха в промышленном помещении 122
Заключение 132
Список использованных источников 134
