工业废气光催化氧化工程师岗位招聘考试试卷及答案

工业废气光催化氧化工程师岗位招聘考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.工业光催化氧化最常用的半导体催化剂是______。2.锐钛矿型TiO₂的禁带宽度约为______eV。3.光催化反应中，空穴与H₂O/OH⁻生成的强氧化性自由基是______。4.常用紫外光催化光源是______灯（主波长254nm）。5.光生载流子包括导带电子和______。6.光催化降解的主要对象挥发性有机物简称______。7.光催化核心是实现光生载流子的有效______。8.催化剂表面污染物的______是反应前提。9.湿度对光催化效率的常见影响是______（促进/抑制）。10.导带电子还原O₂生成的活性物种举1例：______。答案：1.TiO₂（二氧化钛）2.3.23.羟基自由基（·OH）4.高压汞5.价带空穴（h⁺）6.VOCs7.分离8.吸附9.促进10.超氧自由基（·O₂⁻）二、单项选择题（共10题，每题2分）1.光催化关键步骤是（）A.污染物扩散B.载流子分离C.产物解吸D.催化剂吸附2.锐钛矿TiO₂吸收波长小于______nm的紫外光（）A.387B.420C.500D.6003.不属于光催化剂改性的是（）A.金属掺杂B.非金属掺杂C.高温烧结D.半导体复合4.光催化降解最终产物不包括（）A.CO₂B.H₂OC.中间有机物D.无害无机盐5.适合大风量低浓度废气的反应器是（）A.固定床B.流化床C.平板式D.旋转式6.可用于可见光催化的光源是（）A.高压汞灯B.紫外LEDC.太阳光D.白炽灯7.光生空穴的主要作用是（）A.还原O₂B.氧化污染物C.吸附污染物D.稳定催化剂8.不影响光催化效率的是（）A.催化剂粒径B.光源强度C.废气温度D.催化剂密度9.光催化相对于焚烧的优势是（）A.能耗高B.无二次污染C.需高温D.降解不彻底10.可被光催化降解的是（）A.颗粒粉尘B.NOₓC.惰性气体D.固体废渣答案：1.B2.A3.C4.C5.B6.C7.B8.D9.B10.B三、多项选择题（共10题，每题2分，多选/少选/错选不得分）1.光催化工艺优点包括（）A.常温常压B.无二次污染C.降解彻底D.能耗低2.影响光催化效率的因素有（）A.催化剂活性B.光源波长C.污染物浓度D.体系湿度3.常见光催化反应器类型（）A.固定床B.流化床C.膜反应器D.平板式4.光催化剂失活原因（）A.中毒吸附B.光腐蚀C.活性组分流失D.载体破坏5.降解NOₓ的活性物种（）A.·OHB.·O₂⁻C.NO₂⁻D.H₂O₂6.可见光响应型催化剂（）A.N掺杂TiO₂B.g-C₃N₄C.ZnOD.Bi₂WO₆7.废气预处理措施（）A.除尘B.除湿C.浓度调节D.温度调节8.载流子复合途径（）A.直接复合B.表面复合C.体相复合D.杂质复合9.可降解VOCs类型（）A.苯系物B.醛酮类C.烷烃类D.卤代烃10.光催化耦合工艺（）A.吸附-光催化B.臭氧-光催化C.生物-光催化D.焚烧-光催化答案：1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.AB6.ABD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABC四、判断题（共10题，每题2分，√/×）1.TiO₂只能在紫外光下激发（）2.载流子分离效率越高，催化效率越高（）3.湿度越高，光催化效率一定越高（）4.光催化可完全矿化VOCs为CO₂和H₂O（）5.高压汞灯主波长365nm（）6.催化剂粒径越小，催化效率越高（）7.金属掺杂TiO₂易发生光腐蚀（）8.可见光催化剂可利用太阳光降解污染物（）9.颗粒物含量高会降低光催化效率（）10.光催化可直接处理高浓度VOCs（）答案：1.×2.√3.×4.√5.×6.×7.×8.√9.√10.×五、简答题（共4题，每题5分）1.简述光催化氧化基本原理答案：光催化剂（如TiO₂）受特定波长光照射时，价带电子跃迁至导带，形成导带电子（e⁻）和价带空穴（h⁺）；空穴氧化表面H₂O/OH⁻生成·OH，电子还原O₂生成·O₂⁻等活性物种；活性物种与污染物发生氧化还原反应，将其降解为CO₂、H₂O及无害物质，实现矿化。2.工业光催化反应器常见类型及适用场景答案：①固定床：催化剂固定，结构简单，适用于低风量、低浓度废气；②流化床：催化剂流化，传质高效，适用于大风量、中低浓度废气；③平板式：光照均匀，适用于小试或小型装置；④膜反应器：兼具分离功能，适用于含颗粒物废气预处理后处理。3.影响工业废气光催化效率的主要因素答案：①催化剂：活性、比表面积、载流子分离效率；②光源：波长匹配度、强度、稳定性；③废气：浓度、种类、湿度、温度、颗粒物含量；④反应器：传质效率、光照利用率、停留时间；⑤操作：风速、温湿度调节。4.光催化剂失活原因及再生方法答案：原因：①中毒（污染物吸附覆盖活性位点）；②光腐蚀（半导体自身氧化还原）；③活性组分流失；④团聚。再生：①热再生（高温煅烧除吸附物）；②化学再生（酸洗/碱洗除中毒物）；③光还原（修复光腐蚀位点）；④再负载（补充活性组分）。六、讨论题（共2题，每题5分）1.如何优化高浓度VOCs光催化工艺？答案：高浓度VOCs易导致催化剂中毒，优化方向：①预处理：吸附浓缩（活性炭）降低浓度至<1000mg/m³；②多级串联：延长停留时间，分步降解；③工艺耦合：臭氧强化·OH生成，生物降解中间产物；④催化剂改性：多孔载体（分子筛）负载，提高吸附容量；⑤操作：控制温度25-40℃、湿度30%-60%，避免失活。2.可见光