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光催化的原理_

发表时间: 2023-12-28 作者: 小九直播app下载安装

  运用光催化净化技能去除空气中的有机污染物具有以下特色: 1 直接用空气中的氧气做氧化剂,反响条件温文(常温 常压) 2 能够将有机污染物分化为二氧化碳和水等无机小分子,净化作用完全。 3 半导体光催化剂化学性质安稳,氧化复原性强,成本低,不存在吸附饱满现象,运用寿 命长。光催化净化技能具有室温深度氧,二次污染小,运转成本低和可望运用太阳光为反 应光源等长处,所以光催化特别适宜室内蒸发有机物的净化,在深度净化方面显现出了巨 大的运用潜力。 常见的光催化剂多为金属氧化物和硫化物,如 TiO2, ZnO,CdS,WO3 等,其间 TiO2 的归纳 功能最好,运用最广。自 1972 年 Fujishima 和 Honda 发现在受辐照的 TiO2 上能继续发 生水的氧化复原反响,并产生 H2 以来,人们对这一催化反响进程进行了很多研讨。成果 标明,TiO2 具有十分杰出的抗光腐蚀性和催化活性,并且安稳性很高,价廉易得,无毒无害,是

  半导体光催化剂大多是 n 型半导体资料(当时认为 TiO2 运用最广泛)都具有差异于金属 或绝缘物质的特别的能带结构,即在价带(ValenceBand,VB)和导带(ConductionBand,CB) 之间有一个禁带 (ForbiddenBand,BandGap) 。因为半导体的光吸收阈值与带隙具有式 K=1240/Eg(eV)的联系ຫໍສະໝຸດ Baidu因而常用的宽带隙半导体的吸收波长阈值大都在紫外区域。当光 子能量高于半导体吸收阈值的光照耀半导体时,半导体的价带电子产生带间跃迁,即从价 带跃迁到导带,由此产生光生电子(e-)和空穴(h)。此刻吸附在纳米颗粒外表的溶解氧抓获 电子构成超氧负离子,而空穴将吸附在催化剂外表的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。 而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化性,能将绝大多数的有机物氧化至终究产品 CO2 和 H2O,乃至对一些无机物也能完全分化。

  现在公认的最佳光催化剂。该项技能不仅在废水净化处理方面具有巨大潜力,在空气净化 方面相同具有宽广的运用远景。