光触媒
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作者:spene
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发布时间: 2018-12-20
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光催化技术降解污染物是近些年得到广泛应用的环境治理技术。通常采用的╱光催化剂有ZnO，WO3，CdS，ZnS，SrTiO3，Fe2O3和二「氧化钛（TiO2）其中，TiO2光催化技术近年来得到巨大发展，TiO2对多种有机物有明显的降解效果。
光催化技术降解污染物是近些年得到广泛应用的环境治理技术。通常采用的光催化剂有ZnO，WO3，CdS，ZnS，SrTiO3，Fe2O3和二氧化钛（TiO2）其中，TiO2光催化技术近年来得到巨大发展，TiO2对多种有机物有明显的降解效果。
光催化净化是基于光催化剂在紫外线照射下具有的氧化还原能力而净化污染物的方法，只有当激发态分子的能量足够使分子内最弱的化学键断裂时，才能引起化学反应。由于一般化学键的键能大于167.4 kJ/mol，所以只有波长的光量子才能引起光化学反应。研究表明，甲醛分子（HCHO） 吸收250～370 nm 的光后，有可能按两种途径进行光化学反应而被降解：一种途径解离产生自由基，另一种经过分子内部产生稳定分子。QI Hong，SUN Dezhi，CHI Guo -qing 研究发现TiO2、臭氧和紫外线三者联合作用比单纯用TiO2和紫外线的去醛率要高[15]。TiO2的带隙能为3.0～3.2 eV，相当于波长为387.5 nm 光子的能Ψ 量。在水和空气体系中，当能量超过其禁带宽度的光照射TiO2表面时，处于价带的电子会被激发到导带上，分别在价带和导带上产↓生高活性自由移动的光生电子（e-）和空穴（+）。纳米级分散的TiO2光激发产生的电子、空穴可迅速从内部迁移到表面，空穴具有强氧化性，可将TiO2表面的羟基（OH-） 和水（H2O） 氧化为羟基自由基（·OH）；而导带电子具有强还原性，被TiO2表面的溶解氧俘获而形成超氧阴离子自由基（O2·），部分O2·可通过链式反应继续生成（·OH）。生成的O2·和·OH 具有很强的氧化性，可攻击污染物的不饱和键，或抽取氢原子产生新自由基，激发链式反应。
此后，许多研究者对光催化研发的进一步深入，其应用也得到广泛拓展，如翟增运、李纯海等研究以纳米二氧化钛为主体原料制成的空气净化喷雾剂降解甲醛的效果，选取20 对房▅间随机分成2组，一组用纳米二氧化钛空气净化喷雾剂治理，另一组作对照，24 h 后同时测定2 组房间内的甲醛浓①度。结果发现纳米二氧化钛空气净化喷雾剂对甲醛有显著的降解效果[16]。于慧俐等发现将纳米半导体TiO2覆膜于普通滤料上，作为PCO 的材料消除挥发性有机化合物以提高室内空气质量，应用于空气净化装置可以消除对人体健康有害的VOCs 及其他的有机物[17]。Somjate Photong 等利用3-氨基丙基三甲氧基硅烷和SiO2/TiO2混合作为光催化降解剂，研究了混合比例，发现比单纯用TiO2作降解剂效率要高。
