通过对比水热溶胶凝胶法与微波辅助溶胶凝胶法制备的复合TiO2的光催化性能,最终采用耗时较短且结晶度更好的微波辅助溶胶凝胶法制备了不同复合比例的ZnO-TiO2材料。ZnO-TiO2复合材料比表面积和孔容孔径尺寸较TiO2材料均有明显增大,表面酸性更强,能带结构有利于电子空穴的高效分离,催化还原活性与选择性更强。经光催化脱硝实验优化出ZnO与TiO2最佳复合比为0.2,对于初始质量浓度为6.83 mg/m3的NOx,在65 W节能灯照射的光源条件下,可见光催化脱除效率高达85%,NOx质量浓度提高至13.67 mg/m3,在通入氨氮比为1:1的NH3后,脱硝效率高达96%,比纯TiO2的提高43%,质量浓度适用范围较前期研究拓宽近六倍。机理分析认为,整个反应可分成吸附与光催化两个部分,其中,吸附是该反应的速控步骤,NO在吸附氧的作用下被氧化为NO2,光生电子能够将NO2进一步还原为N2,通入NH3后,NH3与光生电子共同作用,NOx脱除效率得以提高。

国家重点研发计划（2018YFB060420103）；河北省自然科学基金（E2014502111）资助~~；

王淑勤,李晓雪,李丹.微波辅助合成ZnO-TiO_2及其可见光催化脱硝活性[J].燃料化学学报(中英文),2023,51(05):589-597.