【摘要】： 近年來,室內(nèi)空氣品質(zhì)(Indoor Air Quality,簡稱IAQ)問題日益受到人們重視。室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機化合物(Volatile Organic Compounds,簡稱VOCs)濃度過高是導(dǎo)致IAQ低劣的重要原因。使用光催化消除室內(nèi)空氣中的VOCs被認為是最具潛力的技術(shù)之一。但光催化反應(yīng)器效率較低、性能不穩(wěn)定、反應(yīng)會產(chǎn)生有害中間產(chǎn)物等瓶頸問題制約了該技術(shù)的進一步成功應(yīng)用。本文開展了相關(guān)工作,主要學(xué)術(shù)貢獻為: 建立了適用范圍較廣的光催化反應(yīng)器VOC降解模型,通過無量綱分析,導(dǎo)出了該類反應(yīng)器降解效率與影響因素間的無量綱關(guān)系式:ε=1-exp(-NTUm),NTUm=A* Stmη,其中:A*為無量綱反應(yīng)面積,表征反應(yīng)器結(jié)構(gòu)特性;Stm為傳質(zhì)斯坦頓數(shù),表征反應(yīng)器傳質(zhì)特性;η為反應(yīng)有效度,表征反應(yīng)與傳質(zhì)相對強弱關(guān)系。上式為識別制約反應(yīng)器性能提高的瓶頸因素、確定反應(yīng)器性能優(yōu)化手段提供了理論基礎(chǔ)。 提出了2種強化光催化降解VOC性能的新方法并詮釋了其強化機理:(1)采用肋片可提高光催化反應(yīng)器VOC降解性能,其機理是:增大了反應(yīng)面積,提高了空氣速度場和濃度場的協(xié)同性,從而使得Stm增加;(2)發(fā)現(xiàn)在光催化材料中摻混合適的吸附材料作光催化材料載體,可增大反應(yīng)面積,提高其VOC降解能力。 發(fā)現(xiàn)了甲苯光催化反應(yīng)過程中尚未被文獻報道的微量氣相副產(chǎn)物及反應(yīng)路徑,詮釋了水蒸汽對副產(chǎn)物產(chǎn)生的影響機理。 指出了現(xiàn)有光催化反應(yīng)器性能評價中的不足:只考慮反應(yīng)器效率、不考慮副產(chǎn)物的健康效應(yīng),提出了考慮健康效應(yīng)和能耗代價的系列評價指標:HRI效率(εHRI)、健康有效度(εeff_HRI)、副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率(ζB,i)和效益系數(shù)(COBHRI),建立了以健康效應(yīng)為基礎(chǔ)的光催化反應(yīng)器性能評價方法。 上述工作為光催化反應(yīng)器性能優(yōu)化及評價提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：X703
【圖文】：

圖 1.1 TiO2光催化降解 VOCs 反應(yīng)原理圖TiO2光催化反應(yīng)機理非常復(fù)雜，在微小的區(qū)域中同時發(fā)生著一系列的反應(yīng)。一般包括半導(dǎo)體的光激發(fā)、活性物種的產(chǎn)生、界面電荷與外界等基元反應(yīng)[22]。當光催化劑吸收一個能量大于其帶隙能（Eg）的光子

c. 蜂窩型[124]d. 流化床型[132]e. 石英管型[50]f. 管狀[133]前視圖 側(cè)視圖進口出口TiO21mm涂層進口反應(yīng)器紫外燈TiO2涂層進口反應(yīng)器

通用光催化反應(yīng)器示意圖：（a）反應(yīng)器通道坐標系；（b面微元的質(zhì)量平衡1.6），可得當?shù)乇碛^反應(yīng)系數(shù) Kapp(z,ξ)的表達式為：( )ξ,KKzkapp=

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：2769994