光催化技术及其应用-科普.pdf

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1、石建稳2018/9/25报告提纲活跃在我们身边的光催化光催化原理报告光催化历史回顾光催化应用提纲纳米TiO2光催化剂简介提高TiO光催化活性的途径22018/9/25活跃在我们身边的光催化室内空气净化器车载空气净化器冷暖型壁挂直流变频空调，光催化过滤网2018/9/25活跃在我们身边的光催化玻璃外墙：自清洁汽车后视镜：防雾光催化冰箱：除臭、保鲜2018/9/25活跃在我们身边的光催化光催化盘景艺术光催化捕蚊器2018/9/25报告提纲活跃在我们身边的光催化光催化原理报告光催化历史回顾光催化应用提纲纳米TiO2光催化剂简介提高TiO光催化活性的途径22018/9/25光催化原理什么

2、是光催化？光催化：就是在光的作用下进行的催化反应。光催化剂吸收特定波长的光辐射后，受激产生电子空穴对，随后引发一系列的化学反应。光催化剂：是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，光催化剂是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量，来产生催化作用，使周围的氧气及水分子激发成极具氧化力的自由负离子。表征几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，不仅能加速反应，而且不造成资源浪费与附加污染形成。最具代表性的例子为植物的"光合作用"，吸收二氧化碳，利用光能转化为氧气及水。2018/9/25光催化原理氧气氢气光催化剂表征植物光合作用光催化作用2018

3、/9/25光催化原理老化光催化原理示意图2018/9/25光催化原理电子激发及迁移过程示意图2018/9/25光催化原理HOhOHH2OHhOHOeO22TiOhvTiOheH2OO2OOHOH222OHOHO222OOHHOeHOOH222HOeOHOH22HOOOHOH222OH有机物COHO22O22018/9/25报告提纲活跃在我们身边的光催化光催化原理报告光催化历史回顾光催化应用提纲纳米TiO2光催化剂简介提高TiO光催化活性的途径22018/9/25光催

4、化历史回顾1972年，在半导体TiO电极上发现了光催化裂解水反应，揭开了多相光2催化新时代的序幕。Prof.AkiraFujishima“TheFatherofPhotocatalysis”TheUniversityofTokyo,JapanPhotoelectrochemicalcellusedinthephotolysisofCitationsperyearofthe1972Naturepaperwater2018/9/25光催化历史回顾1976年John.H.Carey等研究了多氯联苯的光催化氧化，被认为是光催化技术在消除环境污染物方面的首创性研究工作。1977年，T.

5、Yokota等发现在光照条件下，TiO对丙烯环氧化具有光催2化活性，从而拓宽了光催化的应用范围，为有机物氧化反应提供了一条新的思路。自1983年起，A.L.Pruden和D.Follio就烷烃、烯烃和芳香烃的氯化物等一系列污染物的光催化氧化作了研究，发现反应物都能迅速降解。1989年，K.Tanaka等人研究发现有机物的半导体光催化过程由羟基自由基（·OH）引起，在体系中加入H2O2可增加·OH的浓度。进入了90年代，随着纳米技术的兴起和光催化技术在环境保护、卫生保健、有机合成等方面应用研究的发展迅速，纳米量级的光催化剂的研究，已经成为国际上最活跃的研究领域之一。2018/

6、9/25光催化历史回顾被引用次数最高的前1000篇论文(超出显示选项设置值以外还有51个国家/地区值)(超出显示选项设置值以外还有2219个作者值)按国家排序前10位按作者排序前10位2018/9/25报告提纲活跃在我们身边的光催化光催化原理报告光催化历史回顾光催化应用提纲纳米TiO2光催化剂简介提高TiO光催化活性的途径22018/9/25光催化应用水净化染料废水：是目前难降解的工业废水之一，其毒性大，色泽深，严重危害了生态环境。农药：我国每年农药产量大约20万吨，还从国外进口农药75万吨。通过喷施、地表径流及农药工厂的废水排入水体中。Ref:国家环境保护总局.《长江三峡

7、工程生态与环境监测公报》2018/9/25光催化应用水净化光催化技术在处理这些难降解有机废水上具有独到的优势，可以在光的照射下，将有机物彻底氧化分解为CO、HO及一些无22机小分子，净化水体，消除环境污染。光催化难降解CO2氧化法工业废水H2O2018/9/25光催化应用水净化能耗低，反应条件温和，在紫外光和太阳光照射下就可以发生反应；反应速度快，有机污染物可在几分钟到数小时内被完全破坏；降解没有选择性，几乎能降解任何有机物；消除二次污染，矿化产物为无机离子，CO，H