防霾新招数--纳米光催化空气净化器

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1、防霾新招数：纳米光催化空气净化器作者：研发埠更新时间：2014-3-11资讯：Bravo公司进军中国上亿美元空气净化器市场空气净化器成奇货销量与价格齐飞纳米光催化空气净化器还你洁净空气纳米光催化空气净化技术进展华东理工大学科技成果介绍：纳米光催化空气净化器室内绿色空气净化器大搜罗(组图)问答：光催化空气净化器原理是什么，前景怎样？光催化剂指在光照下能催化分解有机污染物的一种特殊催化剂，一般现在市场上的光催化剂材料都是二氧化钛纳米材料，目前所研究出来的光催化剂都不是很理想，不是成本太高就是催化性能一般，现在实

2、验室正在通过各种改性希望能得到催化性能比较好同时成本比较低的催化剂。二氧化钛催化的原理简单的说是这样的：由于纳米二氧化钛具有很高的比表面积，表面活性很高，当光照射在材料上就会很容易激发出电子，使得二氧化钛纳米颗粒表面具有很高氧化活性，能够很轻易地氧化空气的有机污染物，如装潢之后室内的气体还有其它有机污染物等等。一般将污染物氧化分解为CO2、水等。光催化空气净化器在国外现在已经很常见，但国内由于人们生活水平的差距还有室内环境方面发展的也比较迟，因此在中国出现的比较晚，不过近几年也出现了大量的光催化材料公司，这

3、类材料也是21世纪大力发展的材料，前些年研究的很火。二氧化钛在一定条件也可以分解水变成氢气和氧气，也可以应用于太阳能电池中等等。所以它是未来环境、能源重点发展的方向。为什么光催化剂要纳米化？纳米粒子的比表面积远远大于常规材料，一粒大米粒大小的纳米材料其表面积会相当于一个足球场那么大，高比表面使得纳米材料具有强大的吸附污染物的能力，这对提高催化反应的速度是十分有利的；而且，粒径越小，电子与空穴复合几率越小，电荷分离效果越好，从而导致催化活性的提高。纳米粒径的大小是否与光催化效果有关？一般来说，颗粒半径越小表面

4、能越大，整体比表面积越大，催化效果越高。另外，当粒子的大小在1~10nm纳米级时，就会出现量子效应，成为量子化粒子，导致明显禁带变宽，从而使电子-空穴对具有更强的氧化-还原能力，催化活性将随尺寸量子化程度的提高而增加。尺寸的量子化也使半导体获得更大的电荷迁移速率，空穴与电子复合的几率大大减小，也有利于提高光催化反应的效率。不同晶粒尺寸纳米二氧化钛对苯酚光催化降解研究表明：随着粒径的减小，光催化活性增高，晶粒尺寸从30nm减小到10nm，纳米二氧化钛光催化降解苯酚的活性提高近45%。但同时大表面积也就意味着表

5、面上出现复合中心的机会也越多，当复合起主要作用时，也会出现活性随量子化程度的提高而下降的情况。尺寸量子化程度的提高，禁带变宽，吸收谱线蓝移，将导致使纳米二氧化钛光敏化程度变弱，对光能的利用率也降低。因此，在实际过程中要选择一个合适的粒径范围。怎样提高纳米Ti02光催化性能？提高TiO2的光催化性能可以通过以下几种方式实现：1.掺杂金属氧化物或者氮化合物；2.调整结晶工艺，使得其一次结晶尽可能小，以便使其光敏感性更高；3.最根本的也是制约其性能的瓶颈，就是把结晶纳米级，把实际团聚体远大于微米级的所谓“纳米氧化

6、钛”处理到实际团聚体尺寸进入150nm以下的真正纳米级，并处于高度分散状态后再投入应用。光催化分解水半反应高活性催化剂都有哪些呢？光催化分解半反应产H2或产O2高活性半导体催化剂都有哪些，活性如何？比较普遍的TiO2，ZnO，各种Nb，Ta盐，Ti酸盐，GaN，Bi盐，CdS，ZnS，具体的可以看看综述，里面有详细的归纳和简单的活性数据光催化剂吸附的那一部分染料如何定量？比如，TiO2做染料降解时，先在暗处搅拌使之达到吸附-脱附平衡，然后开启光源降解，但在这一过程中始终有一部分在TiO2表面吸附，如何定量检

7、测这一部分染料？这个吸附量一般是很小的，所以很难定量检测出来，虽然你的染料用紫外分光等检测降低了很多，但是实际上对染料分子来说，量是很小的，因为一般配制的浓度都是比较小的，里面的颜料分子数并没有那么多。不过你可以用吸附等温线分析下吸附效果，然后相应的加大颜料的浓度，再关注降解效果。利用钛酸丁酯和乙醇盐酸以溶胶凝胶法做TiO2薄膜，结果所混合的溶液不成凝胶的原因是什么？可能是体系的pH值没调好为什么有的纳米光催化材料在马弗炉培烧之前还要进行真空干燥？一般说来，真空干燥的目的主要有三点：1.避免在较高的温度下材

8、料被空气中的氧气氧化；2.不稳定的材料，不能在较高的温度下干燥，在常压下低的干燥温度速度过慢，用真空干燥可以解决这一问题；3.纳米粉末较高温度干燥时很容易团聚，为了减少团聚，可以在较低温度下真空干燥。或者超临界干燥和冷冻干燥也能达到相同的减少团聚的效果。TiO2作为光催化剂在实际应用中存在什么问题?二氧化钛在实际应用中的局限其实很大，主要是光催化反应本身的特点决定的。1、光催化是表面反应，在非均相反应中必然涉及传