Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Влияние плазмы коронного разряда и озона на скорость фотокаталитического окисления паров ацетона и бензола

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-5-391-398

Полный текст:

Аннотация

Влияние плазмы коронного разряда отрицательной полярности на скорость фотокаталитического окисления (ФКО) паров ацетона и бензола исследовали путем изучения динамики изменения состава газо-воздушной смеси в статическом реакторе вместимостью 404 л методом ИК-спектроскопии in situ. В качестве фотокатализатора использовали диоксид титана марки Hombifine N, который освещали светом УФ-ламп с длиной волны λ = 365 нм. Скорость фотокаталитического окисления паров субстрата сравнивали со скоростью окисления в плазме коронного разряда, скоростью темнового окисления озоном (побочным продуктом горения разряда), скоростью фотокаталитического окисления в присутствии озона, а также со скоростью фотокаталитического окисления при одновременной обработке среды плазмой коронного разряда. Показано, что скорость окисления различных субстратов как отдельно в плазме, так и в озонсодержащей атмосфере гораздо ниже, чем при фотокаталитическом окислении, однако при применении коронного разряда повышается скорость протекания фотокаталитического окисления так же, как и скорость окисления в озонсодержащей атмосфере. При этом существенное накопление озона в газовой смеси при воздействии разрядом отмечается только после расходования 80–90 % окисляемого субстрата. Определен порядок реакции ФКО ацетона по озону и показано, что воздействие плазмы позволяет значительно ускорить ФКО бензола за счет существенного снижения дезактивации фотокатализатора, наблюдаемого при индивидуальном ФКО бензола.

Об авторах

Е. А. Гусаченко
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск; Новосибирский государственный университет
Россия


М. Н. Люлюкин
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск; Новосибирский государственный университет
Россия


Д. В. Козлов
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск; Новосибирский государственный университет
Россия


Список литературы

1. Думнов А.Д. и др. Охрана окружающей среды в России / Ред. Лайкам К.Э. Росстат, 2018. 125 с.

2. Peral J., Ollis D.F. // J. Catal. 1992. Vol. 136, № 2. P. 554-565.

3. Herrmann J. // Catal. Today. 1999. Vol. 53, № 1. P. 115-129.

4. Di Paola A. et al. // J. Hazard. Mater. 2012. Vol. 211-212. P. 3-29.

5. Paz Y. // Appl. Catal. B Environ. 2010. Vol. 99, № 3-4. P. 448-460.

6. Lyulyukin M.N. et al. // Appl. Catal. B Environ. 2018. Vol. 220. P. 386-396.

7. Zhao J., Yang X. // Build. Environ. 2003. Vol. 38, № 5. P. 645-654.

8. Fujishima A., Rao T.N., Tryk D.A. // J. Photochem. Photobiol. C Photochem. Rev. 2000. Vol. 1, № 1. P. 1-21.

9. Carp O., Huisman C.L., Reller A. // Prog. Solid State Chem. 2004. Vol. 32, № 1-2. P. 33-177.

10. Gaya U.I., Abdullah A.H. // J. Photochem. Photobiol. C Photochem. Rev. 2008. Vol. 9, № 1. P. 1-12.

11. Valeeva A.A. et al. // Sci. Rep. 2018. Vol. 8, № 1. P. 1-10.

12. Zainullina V.M., Zhukov V.P., Korotin M.A. // J. Photochem. Photobiol. C Photochem. Rev. 2015. Vol. 22. P. 58-83.

13. Mills A., Le Hunte S. // J. Photochem. Photobiol. A Chem. 1997. Vol. 108, № 1. P. 1-35.

14. Hoffmann M.R. et al. // Chem. Rev. 1995. Vol. 95, № 1. P. 69-96.

15. Linsebigler A.L., Lu G., Yates J.T. // Chem. Rev. 1995. Vol. 95, № 3. P. 735-758.

16. Fujishima A., Zhang X., Tryk D.A. // Surf. Sci. Rep. 2008. Vol. 63, № 12. P. 515-582.

17. Ohtani B. // Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews. 2010. Vol. 11, № 4. P. 157-178.

18. Fujishima A. et al. // Molecules. 2014. Vol. 19, № 11. P. 17424-17434.

19. Yamazaki S., Tanaka S., Tsukamoto H. // J. Photochem. Photobiol. A Chem. 1999. Vol. 121, № 1. P. 55-61.

20. Dillert R. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2013. Vol. 15, № 48. P. 20876-20886.

21. Sahel K. et al. // Appl. Catal. B Environ. 2016. Vol. 188. P. 106-112.

22. Wong C.C., Chu W. // Environ. Sci. Technol. 2003. Vol. 37, № 10. P. 2310-2316.

23. Méndez-Román R., Cardona-Martínez N. // Catal. Today. 1998. Vol. 40, № 4. P. 353-365.

24. Sauer M.L., Ollis D.F. // J. Catal. 1996. Vol. 158, № 2. P. 570-582.

25. Jeong M.-G. et al. // Appl. Surf. Sci. North-Holland, 2013. Vol. 271. P. 164-170.

26. Cao L. et al. // J. Catal. Academic Press, 2000. Vol. 196, № 2. P. 253-261.

27. Marafi M. et al. // Handb. Spent Hydroprocessing Catal. 2017. P. 141-220.

28. Parrino F. et al. // Appl. Catal. B Environ. 2015. Vol. 178. P. 37-43.

29. Yu K.P., Lee G.W.M. // Appl. Catal. B Environ. 2007. Vol. 75, № 1-2. P. 29-38.

30. Zhang P., Liu J. // J. Photochem. Photobiol. A Chem. 2004. Vol. 167, № 2-3. P. 87-94.

31. Threshold limit values for chemical substances and physical agents and biological exposure indices // ACGIH Worldwide, Signature Publications. 2004. 109-128 p.

32. Каспаров А.А. и др. ГОСТ 12.1.005—88 // Государственный стандарт СССР. 1989.

33. Van Durme J. et al. // Appl. Catal. B Environ. 2007. Vol. 74, № 1-2. P. 161-169.

34. Urashima K., Chang J.S. // IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2000. Vol. 7, № 5. P. 602-614.

35. Abou Saoud W. et al. // Appl. Catal. B Environ. 2017. Vol. 213. P. 53-61.

36. Lyulyukin M.N., Besov A.S., Vorontsov A.V. // Plasma Chem. Plasma Process. 2011. Vol. 31, № 1. P. 23-39.

37. Kozlov D., Besov A. // Appl. Spectrosc. 2011. Vol. 65, № 8. P. 918-923.

38. Bettoni M. et al. // J. Photochem. Photobiol. A Chem. 2013. Vol. 268. P. 1-6.

39. El-Maazawi M. et al. // J. Catal. Academic Press, 2000. Vol. 191, № 1. P. 138-146.

40. Szanyi J., Kwak J.H. // J. Mol. Catal. A Chem. 2015. Vol. 406. P. 213-223.

41. Selishchev D.S. et al. // Appl. Catal. B Environ. 2017. Vol. 200. P. 503-513.

42. Bui T.D. et al. // Appl. Catal. B Environ. 2011. Vol. 107, № 1-2. P. 119-127.

43. Einaga H., Futamura S., Ibusuki T. // Appl. Catal. B Environ. 2002. Vol. 38, № 3. P. 215-225.

44. Kozlov D.V. // Theor. Exp. Chem. 2014. Vol. 50, № 3. P. 133-154.

45. Satoh K., Matsuzawa T., Itoh H. // Thin Solid Films. 2008. Vol. 516, № 13. P. 4423-4429.


Для цитирования:


Гусаченко Е.А., Люлюкин М.Н., Козлов Д.В. Влияние плазмы коронного разряда и озона на скорость фотокаталитического окисления паров ацетона и бензола. Катализ в промышленности. 2019;19(5):391-398. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-5-391-398

For citation:


Gusachenko E.A., Lyulyukin M.N., Kozlov D.V. The influence of plasma of crown discharge and ozone on the rate of photocatalytic oxidation of acetone and benzene vapors. Kataliz v promyshlennosti. 2019;19(5):391-398. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-5-391-398

Просмотров: 50


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)