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挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)是微环境中常见的污染物,如何有效去除挥发性有机物是改善微环境空气品质的难点。光催化可以降解绝大多数VOCs,但反应速率慢、催化剂易于失活。185 nm真空紫外光(vacuum ultraviolet,VUV)催化对污染物有更高的去除速率,但会带来臭氧副产物问题。本文尝试对二氧化钛(Ti O2)进行改性,包括在Ti O2负载钯(Pd)纳米颗粒以及活性面{001}暴露率高的Ti O2,考察改性Ti O2在185 nm真空紫外光下同步催化去除甲苯及臭氧的性能,并在中试规模下评价Pd-Ti O2对低浓度甲苯的去除性能及其实际应用可行性。采用低温静电自组装方法在Ti O2膜上负载Pd纳米颗粒,研究Pd-Ti O2在VUV下同步催化分解甲苯及去除副产物臭氧的性能及其机理。Pd纳米粒子通过静电作用在Ti O2膜表面均匀沉积,浸渍时间影响Pd纳米粒子的分散度及数量密度。在浸渍时间10min获得的Pd-Ti O2因具有较小的平均粒径(3.0 nm)和较高的数量密度(6.67×1011 cm-2),从而表现出最佳的甲苯和臭氧去除性能。与传统的Ti O2/UV相比,Pd-Ti O2/VUV可在较短的停留时间(5.7s)下将甲苯降解,且降解的甲苯中有94.1%被转化为二氧化碳和一氧化碳,包括苯甲醛或甲酸在内的中间产物不到2%,同时臭氧的去除率可达90%。通过水热方法得到了{001}晶面占优势的Ti O2膜,即{001}Ti O2,在水热溶液p H2.5时制备的Ti O2具有较高的{001}暴露率(58%),其在VUV下对甲苯和臭氧的去除率优于溶胶-凝胶法制备的Ti O2。进一步在{001}Ti O2表面负载Pd纳米粒子,只能显著提高对臭氧的分解速率,而不能更进一步提高对甲苯的去除速率。建立了中试规模的185 nm真空紫外光催化系统(流量0.35-0.65 m3/min),用于评价Pd-Ti O2对甲苯和臭氧的去除性能。由于较长的停留时间(72 s),VUV直接光解在较低的比能量投入(1.43-4.23 Wh/m3)条件下对低浓度甲苯具有较高的去除率(55-100%);Pd-Ti O2/VUV能在同样的比能量投入但较短的停留时间(5.8 s)条件下保持对甲苯的高效去除(52.2-84.4%),但当进一步降低停留时间(3.1 s)及比能量投入(0.77-2.28 Wh/m3)时,甲苯的去除率显著降低。