SO_2在TiO_2颗粒物表面的非均相反应  

Heterogeneous reaction of SO_2 on TiO_2 particles

作　　者：尚静[1,2] 李佳[1,2] 朱彤[1,2] 

机构地区：[1]环境模拟与污染控制国家重点实验室 [2]北京大学环境科学与工程学院,北京100871

出　　处：《中国科学：化学》2010年第12期1749-1756,共8页SCIENTIA SINICA Chimica

基　　金：国家重点基础研究发展规划基金(2002CB410802)资助

摘　　要：使用漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS)原位反应器研究了SO2在TiO2颗粒物表面的非均相反应.研究了氧气浓度、相对湿度(RH)及紫外光光照对反应的影响.结果表明,SO2在TiO2颗粒物上可转化为亚硫酸盐或被氧化为硫酸盐.水汽或者紫外光照可促进SO2在TiO2颗粒物表面的非均相氧化反应,在两者都存在的情况下,对促进硫酸盐的生成有协同效应.在干态无光照条件下和一定湿度(RH=40%)紫外光照条件下,以硫酸盐的生成来计算,SO2在TiO2颗粒物表面的反应级数分别为二级和一级;反应摄取系数γBET分别为1.94×10-6和1.35×10-5.TiO2颗粒物表面的羟基参与了反应,在紫外光照下表面生成的活性氧物种在反应中起重要作用.The heterogeneous reaction of SO2 on TiO2 particles was studied using in situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy（DRIFTS）.The influences of the oxygen concentration,relative humidity（RH）,and ultraviolet（UV） light illumination（λ ≈ 365 nm） intensity on the reaction were investigated.The main product of the heterogeneous reaction of SO2 on TiO2 particles was sulfate with UV illumination and sulfite without it.The production of sulfate was promoted significantly with UV illumination or water,and there was a synergistic effect when both were present.In the dry system without UV,the heterogeneous reaction of SO2 on TiO2 particles was found to be second-order for SO2 and the initial uptake coefficient,γBET,was determined to be 1.94 × 10-6.With UV and RH = 40%,the reaction order was first-order and the initial uptake coefficient was 1.35 × 10-5.

关 键 词：SO2 TIO2 漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS) 非均相反应 

分 类 号：X513[环境科学与工程—环境工程]