Kinetics of the photocatalytic total oxidation of different alkanes and alkenes on TiO2 powder

Although photocatalyzed total oxidation reaction of hydrocarbon species has been discussed in the literature, most of these studies were performed to obtain an appropriate reaction mechanism. Studies on the kinetics of this type of reaction are rare. Using titanium dioxide as the photo catalyst, the kinetics of the total oxidation of methane, ethane, ethene, as well as propene, have been investigated using a continuous‐stirred tank reactor. In the experiments, the hydrocarbon concentrations, the oxygen concentration, and the irradiation intensity were varied. The results obtained are evaluated on the basis of a kinetic model to derive rate equations which can be used for reactor design. Bien que la réaction d'oxydation totale photocatalysée ait été abordée dans la littérature scientifique, la plupart des études ont été réalisées dans le but d'obtenir un mécanisme de réaction approprié, les études de cinétique pour ce type de réaction étant rares. Ainsi, on a étudié les cinétiques d'oxydation totale de méthane, d'éthane, d'éthène et de propène dans un réacteur parfaitement agité, en utilisant du dioxyde de titane comme photocatalyseur. On a fait varier dans les expériences les concentrations d'hydrocarbures, la concentration d'oxygène et l'intensité de l'irradiation. Les résultats obtenus sont interprétés par un modèle cinétique et permettent d'établir les équations de vitesse de réaction qui interviennent dans la conception du réacteur.