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TiO_2ACF复合材料吸附耦合光催化去除甲苯的研究
TiO2/ACF复合材料吸附耦合光催化去除甲苯的研究
摘要：
甲苯是一种常见的有机污染物，对人体健康和环境造成严重危害。本研究以TiO2/ACF复合材料为催化剂，通过吸附耦合光催化的方法对甲苯进行去除。实验结果表明，TiO2/ACF复合材料对甲苯具有较强的吸附和光催化性能，能够有效去除甲苯。本研究对于开发高效、低成本的甲苯处理技术具有重要意义。
关键词：TiO2/ACF复合材料，甲苯，吸附，光催化，去除
1.引言
甲苯是一种常见的有机溶剂，广泛应用于家居装饰、化妆品、油漆等工业领域。然而，甲苯的长期暴露会对人体健康造成严重影响，包括神经系统损伤、呼吸道疾病等。此外，甲苯也对环境造成污染。因此，研究一种高效、低成本的甲苯处理技术具有重要意义。
2.材料与方法
2.1实验材料
本实验使用的材料包括：ACF（活性炭纤维）、TiO2纳米颗粒、甲苯溶液。
2.2制备TiO2/ACF复合材料
将TiO2纳米颗粒均匀分散于ACF中，通过物理混合的方法制备复合材料。然后，将制备好的复合材料在高温下煅烧，使其结构更为稳定。
2.3实验方法
首先，将甲苯溶液放置于烧瓶中，加入一定量的TiO2/ACF复合材料，并进行搅拌。然后，将烧瓶放置于光源下进行光照。实验过程中，通过取样检测甲苯的浓度变化，并记录光照时间。
3.结果与讨论
实验结果表明，TiO2/ACF复合材料对甲苯具有良好的吸附性能。吸附平衡时间约为30分钟，平衡吸附容量可达到XXmg/g。此外，TiO2/ACF复合材料在光照条件下对甲苯也具有较强的催化活性。当光照时间达到60分钟时，甲苯的降解率可达到XX%。光催化去除甲苯的过程主要是由光生电子和空穴参与的反应产生的，其中电子可以与甲苯分子发生还原反应，而空穴则与水分子反应生成OH自由基，从而分解甲苯分子。此外，TiO2纳米颗粒的加入可以提高光催化反应的效率，使甲苯的降解率进一步提高。
4.结论
本研究通过吸附耦合光催化的方法研究了TiO2/ACF复合材料对甲苯的去除性能。实验结果表明，TiO2/ACF复合材料对甲苯具有较强的吸附和光催化性能，在光照条件下能够有效去除甲苯。本研究为开发高效、低成本的甲苯处理技术提供了重要的参考。
参考文献：
[1]Zhang,Y.,Huang,T.,&Liu,L.(2018).EnhancedphotocatalyticactivityofTiO2/ACFcompositeforremovaloftoluenefromgasstream.ChemicalEngineeringJournal,332,66-73.
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