Ni2+取代对ZnTi-LDH选择性光氧化去除NO的性能增强

作者：杜智华; 杨娟^*; 戴俊; 冷冲冲; 张鸽

来源：化工学报, 2022, 73(11): 4998-5010.

• 锌钛LDH
• 镍取代
• 深度光氧化
• 一氧化氮
• 氧空位
• 性能增强

以NiCl2·6H2O为镍源,采用水热法首次合成了不同Ni2+取代量的锌钛层状双金属氢氧化物(NiZnTi-LDH),通过X射线衍射、透射电镜、低温氮吸附、X射线光电子能谱与紫外-可见漫反射等测试研究了Ni2+取代对ZnTi-LDH晶相结构、微观形貌、孔结构、表面氧空位与光吸收性能的影响。以NiZnTi-LDH为催化剂,分别考察了模拟太阳光与可见光照射下的NO光氧化消除性能。结果表明:Ni2+部分取代Zn2+可在ZnTi-LDH的能带结构中形成一新的中间能级,产生可见光响应,同时Ni取代可于ZnTi-LDH表面形成氧空位(OV)。可见光照射下,ZnTi-LDH无NO氧化活性,最优催化剂27%NiZnTi-LDH的NO去除率为52.1%,NOx脱除选择性高达97.4%。模拟太阳光照射下,27%NiZnTi-LDH的NO光氧化去除率为64.8%,是ZnTi-LDH的2.76倍,NOx脱除选择性可达96.9%,且NO3-生成量占总硝酸盐的95.6%。Ni2+取代及由此形成的OV不仅促进光生电荷分离,同时利于超氧自由基(·O2-)的生成,在增强NO消除性能的同时,抑制有毒NO2的产生,实现NO至NO3-的深度光氧化。

• 单位
  河南理工大学