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《纳米光催化及光催化环境净化材料》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划纳米光催化及光催化环境净化材料 纳米材料在净化空气领域中的应用 摘..要:介绍了纳米半导体材料的光催化机理,净化空气的优点和国内外相关产品开发、应用的情况。对实验过程中 影响光催化效率的因素及提高光催化能力的途径作了概述。 关键词:纳米半导体材料;光催化;空气净化 空气净化材料的开发与研究。 ....光催化特性是纳米半导体材料的重要特性之一,这一性质 在环境领域中的应用已有20余年的历史。具有光催化活性的
2、 光触媒材料很多,多为n型半导体氧化物,其中,二氧化钛 (TiO2)因具有高化学稳定性、耐热佳、成本低且无毒等特点,成 为近年来研究应用的焦点。光催化技术的应用范围十分广泛, 可用于污染水处理、空气净化、太阳能利用、抗菌防雾和自清洁功能等。 1..纳米光催化反应原理目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 半导体光催化剂大
3、多是硫族化合物半导体,如TiO2、CdS 等都具有区别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)之间存在一 个禁带(ForbiddenBand,BandGap)。由于半导体的光吸收阈值 与带隙具有式..=1240/Eg(eV)的关系,因此常用的宽带隙半 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 吸收阈值的光照射半导体时,半导体的价带电子发生带间跃迁, 即从价带跃迁到导带,从而产生光生电子(e-)和空穴(h+)。此 时吸附在
4、纳米颗粒表面的溶解氧俘获电子形成超氧负离子(.. O-2),而空穴将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化成氢 氧自由基(..OH)。而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 化性,能将绝大多数的有机物氧化至最终产物CO2和H2O,甚 至对一些无机物也能彻底分解[21],特别是在废水、废气的净
5、化, 杀菌除臭等方面已有大量文献报道[9-13]。 2..影响光催化效果的因素 以TiO2为代表的光催化剂在使用过程中,光催化活性会受 到很多因素的影响,下面对这些实验过程中的影响因素作一简 要概述。 2..1光催化材料的选择 硫族半导体化合物材料有TiO2,ZnO,ZnS,CdS及PbS等,若 考虑到腐蚀安全及成本等因素,以TiO2,ZnO的实用性较好,其中 又以TiO2的使用最为普遍。二氧化钛有3种晶型:锐钛矿型 (Anatase)、金红石型(Rutile)和板钛型(Brookite),其中具有光催 化
6、功能的主要是锐钛矿型和金红石型,而且锐钛矿型的光催化活目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 性较高。近年来,研究发现锐钛矿与金红石的混晶具有更高的活 性。原因在于,锐钛矿晶体表面生长了薄的金红石结晶层,由于 晶体结构的不同,能有效地促进锐钛矿晶体中的光生电子和空穴 电荷分离(混晶效应)。Anpo[8]研究了粒径与光催化量子
7、产率的 关系后指出,随着粒径减小,量子产率提高,光吸收边界蓝移,尤 其当粒径小于10nm时,量子产率得到迅速提高。 2..2催化剂量 催化剂的使用量会直接或间接影响到光催化效果。催化剂 量太少,光量子产率太低,光催化速度会很慢。催化剂使用量太大,则纳米颗粒的分散会比较困难,粒子易团聚,从而失去光催化活性。同时催化剂本身对紫外线也会发生竞争吸收的作用, 光催化效果反而不好。 2..3光源与光强 利用能带结构模型计算的二氧化钛晶体的禁带宽度Eg为目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大
8、潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 3.0eV(金红石)和3.2eV(锐钛矿),其光吸收值..g与禁带宽度Eg可用关系式表示:.