以可見光觸媒/中孔洞沸石複合材料同時處理VOCs與NOx之可行性研究

Abstract

二氧化鈦光觸媒因其可利用太陽光源，因此廣受各界注目，然而其應用最 大之限制為其光催化效率過低，相對的吸附材之優點為其除污速率高，但一旦吸 附材飽和了，就無法再達到原有之除污效果。因此若能結合吸附材與光觸媒則可 以兼具兩者之優點，先將污染物吸附在吸附材上，再進行光催化分解。除此之外， 當單獨以光觸媒進行空氣污染物如VOCs 及NOx 之去除時，其光催化反應均為 氧化分解，此在氧化NOx 時會形成HNO3，其不僅更危害人體健康，也將造成 觸媒表面之毒化，因此如何有效的將NOx 還原為N2 與H2O 為一重要之室內/大 氣污染防制課題。 本計畫即擬以三年期間，完成金屬摻雜沸石/氮摻雜可見光觸媒之長效複合 材料之製備，並將之應用於VOCs 之氧化與NO 之還原，以達同時處理多種空氣 污染物之目標。在第一年之研究中將以液相法製備不同中孔洞沸石型吸附材與光 觸媒複合環保材料，並探討比較其在紫外光下之VOCs 及NOx 處理效果; 第二 年之計畫則將嘗試摻雜(或含浸) V, Cu 等金屬於中孔洞沸石型吸附材與光觸媒複 合環保材料中，以瞭解其在紫外光甚至可見光下處理VOCs 及NOx 之效果; 在 找出最佳之V, Cu 金屬沸石型吸附材與光觸媒之組合後，第三年之計畫將改以氣 相法更有效率、更具量產性的製備氮摻雜(N-doping)之光觸媒沸石複合材料，並 探討比較其在紫外光與可見光下同時處理VOCs 及NOx 之效果，以及進行其量 產之可行性與成本效益分析。