[發(fā)明專利]一種使用光觸媒材料降解乙烯的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310633598.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN103638795A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張佳佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張佳佳
• 主分類號(hào): B01D53/76
• 分類號(hào): B01D53/76;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光觸媒材料，尤其涉及一種氮參雜二氧化鈦的光觸媒材料。

背景技術(shù)

目前的蔬果于采收及運(yùn)送過程中，蔬果于熟化過程中會(huì)釋放出乙烯，貯藏環(huán)境中乙烯的累積會(huì)誘導(dǎo)水果成熟、增添風(fēng)味、葉綠素減少及提高病害的發(fā)生率，亦可能造成蔬果腐敗、損耗，使生產(chǎn)時(shí)所投入的勞力、土地、物質(zhì)與資本等生產(chǎn)成本的效益降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供一種使用光觸媒材料降解乙烯的方法，能將原本二氧化鈦光催化劑只能于紫外光下運(yùn)作的二氧化鈦可于可見光的照射下進(jìn)行光催化氧化反應(yīng)，進(jìn)一步應(yīng)用在乙烯于可見光降解及延長(zhǎng)水果保鮮的方法上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種使用光觸媒材料降解乙烯的方法，包括以下步驟：

將光觸媒材料置入氮參雜二氧化鈦的光催化反應(yīng)系統(tǒng)，該光催化反應(yīng)系統(tǒng)由一動(dòng)態(tài)氣體控制系統(tǒng)、一光催化反應(yīng)器及一氣相層析儀三部分串聯(lián)而成；

動(dòng)態(tài)氣體控制系統(tǒng)，用以通入含有乙烯的氣相污染物；

光催化反應(yīng)器，其內(nèi)部置入該氮參雜二氧化鈦的光觸媒材料，且調(diào)設(shè)該光催化反應(yīng)器的波長(zhǎng)于可見光范圍；

通入混合均勻后的氣相污染物于該光催化反應(yīng)器內(nèi)，且以氣相污染物中的初始乙烯濃度對(duì)一系列于不同鍛燒溫度的不同參雜濃度的二氧化鈦進(jìn)行光催化。

在一些實(shí)施方式中：其中調(diào)設(shè)該光催化反應(yīng)器的偵測(cè)波長(zhǎng)范圍＞400nm。

在一些實(shí)施方式中：其中乙烯的去除率在12％～20％之間。

在一些實(shí)施方式中：其中乙烯的最高去除率為20％。

在一些實(shí)施方式中：其中氮從二氧化鈦表面吸附轉(zhuǎn)換成與O-Ti-N的鍵結(jié)型態(tài)。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能將原本二氧化鈦光催化劑只能于紫外光下運(yùn)作的二氧化鈦可于可見光的照射下進(jìn)行光催化氧化反應(yīng)，進(jìn)一步應(yīng)用在乙烯于可見光降解及延長(zhǎng)水果保鮮的方法上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種使用光觸媒材料降解乙烯的方法的制作步驟流程圖。

圖2是本發(fā)明一種使用光觸媒材料降解乙烯的方法的二氧化鈦的光催化反應(yīng)系統(tǒng)的示意圖。

圖3是本發(fā)明一種使用光觸媒材料降解乙烯的方法的二氧化鈦的實(shí)施步驟的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

溶膠凝膠法制備氮參雜二氧化鈦光觸媒。

如圖1所示，溶膠凝膠法制備材料的過程依序包括前驅(qū)物與氮源的混合、老化過程、干燥作用及鍛燒過程等，氮源以尿素或氫氧化銨加入反應(yīng)，其中氮源以尿素為首選。本發(fā)明使用溶膠凝膠法制備氮參雜二氧化鈦的光觸媒材料。制備步驟，定量四異丙氧基鈦(A)溶液加入乙醇(B)溶液，于磁石攪拌器上均勻混合，此時(shí)加入尿素(C)一同反應(yīng)，混合攪拌30分鐘后，進(jìn)行乾燥鍛燒，得到一氮參雜的二氧化鈦黃色粉末。本發(fā)明改變尿素添加量以制備不同氮含量的氮參雜二氧化鈦，控制其尿素／四異丙氧基鈦的摩爾比率約0.00～3.00之間，另外也觀察鍛燒溫度(400℃～600℃)對(duì)氮參雜二氧化鈦特性的影響，樣品編號(hào)及其制備條件如下表1所列，制備一系列于不同鍛燒溫度的不同參雜濃度的二氧化鈦。

表1：

實(shí)施例1氮參雜二氧化鈦的光催化反應(yīng)；

如圖2所示，光催化反應(yīng)系統(tǒng)由動(dòng)態(tài)氣體控制系統(tǒng)、光催化反應(yīng)器及氣相層析儀三部分依序串聯(lián)組成，將所合成出的含氮參雜的二氧化鈦光觸媒置入光催化反應(yīng)器中，通入混合氣體進(jìn)行分析，利用光催化反應(yīng)系統(tǒng)偵測(cè)乙烯濃度。

圖3所示，動(dòng)態(tài)氣體控制系統(tǒng)主要功能為配制欲反應(yīng)氣體(乙烯)，此氣相污染物采用分別填充有氧氣(＞99.99％)、氮?dú)?＞99.9999％)及乙烯(1000ppm)的鋼瓶，以氣體質(zhì)量控制器調(diào)節(jié)所需流量，于混合器中混合均勻后，通入露點(diǎn)偵測(cè)器得的露點(diǎn)數(shù)值，經(jīng)由數(shù)值換算成相對(duì)濕度(RH％)；本試驗(yàn)以初始乙烯濃度100ppmv，相對(duì)濕度55％，氧氣濃度19％，反應(yīng)氣體溫度33℃下以兩支500W鹵素?zé)艄艽钆錇V片(cutoff?filter＜400nm)所得的可見光對(duì)一系列鍛燒于600℃的不同參雜濃度的二氧化鈦進(jìn)行光催化試驗(yàn)。