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光觸媒 光催化長效分解原理

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光觸媒 光催化長效分解原理


光催化是在一定波長光照條件下,半導體材料發生光生載流子的分離,然后光生電子和空穴在與離子或分子結合生成具有氧化性或還原性的活性自由基,

這種活性自由基能將有機物大分子降解為二氧化碳或其他小分子有機物以及水,在反應過程中這種半導體材料也就是光催化劑本身不發生變化。

利用光催化凈化技術去除空氣中的有機污染物具有以下特點:


1直接用空氣中的氧氣做氧化劑,反應條件溫和(常溫 常壓)


2可以將有機污染物分解為二氧化碳和水等無機小分子,凈化效果徹底。


3半導體光催化劑化學性質穩定,氧化還原性強,成本低,不存在吸附飽和現象,使用壽命長。

當光子能量高于半導體吸收閾值的光照射半導體時,半導體的價帶電子發生帶間躍遷,即從價帶躍遷到導帶,從而產生光生電子(e-)和空穴(h+)。

此時吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負離子,而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。

而超氧負離子和氫氧自由基具有很強的氧化性,能將絕大多數的有機物氧化至最終產物CO2和H2O,甚至對一些無機物也能徹底分解。

光催化凈化技術具有室溫深度氧,二次污染小,運行成本低和可望利用太陽光為反應光源等優點,所以光催化特別合適室內揮發有機物的凈化,在深度凈化方面顯示出了巨大的應用潛力。


常見的光催化劑多為金屬氧化物和硫化物,如Tio2, ZnO,CdS,WO3等,其中Tio2的綜合性能最好,應用最廣

。自1972年Fujishima和Honda發現在受輻照的Tio2上可以持續發生水的氧化還原反應,并產生H2以來,人們對這一催化反應過程進行了大量研究。

結果表明,Tio2具有良好的抗光腐蝕性和催化活性,而且性能穩定,價廉易得,無毒無害,是目前公認的最佳光催化劑。

該項技術不僅在廢水凈化處理方面具有巨大潛力,在空氣凈化方面同樣具有廣闊的應用前景。

我們室內凈化行業必須使用納米徑粒低于20的光觸媒,且徑粒越低其附著力、催化效果、長效性越強。

論上5納米的光觸媒(二氧化鈦Tio2)可達到半永久長效分解效果,其有效作用時間不低于10

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