文献综述
- 引言
随着社会和经济的发展，环境问题日益突出，环境污染尤其是大气污染已经引起公众的广泛关注。化石燃料的燃烧和工厂以及汽车尾气的排放产生的硫氧化物(SOx)、碳氧化物(COx),氮氧化合物(NOx)、挥发性有机化合物（VOCs）和微小颗粒物(PM2.5)等是大气环境中污染物的主要成分。其中NOx对环境的影响极大，它是形成酸雨的主要前驱体之一，也是造成大气光化学烟雾的特殊化合物，而且它还会消耗大气的臭氧层,造成臭氧层空洞。氮氧化物的重要组成成分之一是NO,它具有比CO更强的与血红蛋白结合的能力，更容易造成入体缺氧导致损失人体内脏器官。氮氧化物还会刺激黏膜造成呼吸道疾病，甚至影响人或动物的神经系统[1-3]。室内NOx主要来自室外空气污染，给长期在室内生活和工作的人群带来不可忽视的健康问题，不同于工业上的较高浓度，室内空气中的NOx含量通常很低而且非常分散，这也为室内NOx去除增加了难度[4]。
作为一种经济可行的绿色技术，光催化可以利用来自太阳光的丰富而清洁的能量来引发净化空气污染的化学反应,近几十年，中外领域内已有相当多关于光催化低浓度NOx的研究。
2. 光催化脱硝
2.1. 光催化脱硝简介
光催化脱硝的过程是光催化剂受到光照时其表而会产生电子与空穴，电子、空穴分别与氧气、水反应生成O2-和·OH，这些氧化剂最终将NOx转化为NO3-或者NO2。反应过程中产生的NO3-虽然容易积累在催化剂表面，使得催化剂活性降低，但稍微水洗或者大雨冲刷都可将硝酸产物洗掉，使催化剂循环再生。并且硝酸盐可进入土壤中实现氮循环，没有二次污染。
2.2. 光催化脱硝反应机理
光催化NO的机理一般为：光催化剂被光激发后，其内部会生成光生电子-空穴对。光生电子从催化剂的价带跃迁到导带上，而空穴停留在价带上，随后两者迁移到催化剂表面，再与O2、OH-或H2O作用产生活性氧物种，电子会与O2反应生成·O2-，空穴会与OH-或H2O反应生成·OH。最后，活性氧物种将NO转化为NO2和NO3-。·O2-能将NO直接氧化成NO3-，而·OH只能先将NO氧化生成HNO2，再多次反应生成NO3-。光催化NO的一般反应步骤[5]如下：
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