镧掺杂TiO_2纳米管对α-蒎烯光催化性能及催化机理研究 Mechanism Study on Gaseous α-Pinene Photocatalyzed by Lanthanum-Doped Titanium Dioxide Nanotubes

采用复合溶胶-凝胶和水热技术制备了金属镧掺杂的二氧化钛纳米管催化剂1.2%-La3+-TNTs,研究了其在波长254 nm紫外光照射下催化转化气态污染物α-蒎烯的特性。X射线衍射、透射电镜、发光光谱和比表面测试分析表明,获得的催化剂具有混合晶型、介孔结构、PL发光信号弱、比表面积大等特征。在相对湿度40%~50%、停留时间60 s时,该催化剂对50 mg?m?3的α-蒎烯转化率达到了92%,且反应介质的相对湿度对其转化有一定的影响。波长185 nm的UV灯可以使其恢复活性,再生3 h后催化性能恢复60%以上。碳平衡和光解产物分析表明,当湿度40%~50%时,产物的水溶性和可生化性较好,大约有55%的α-蒎烯转化为水溶性的碳,吸收液的B/C达到了0.36,产物的生态毒性得到了显著改善。光解产物主要是松莰酮、3-羟基-α-蒎烯等和一些小分子醛酮和羧酸类物质。制备的1.2%-La3+-TNTs可广泛用于气态污染物的治理。