光催化空气-液体强效净化器项目可行性研究报告

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1、《光催化空气-液体强效净化器》项目可行性研究报告武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室二OXX年X月‘气—固相’的光催化剂“高吸附性光催化剂及载体材料”，发明专利号：ZL02139274,9‘液—固相’的光催化剂“一种高吸附性光催化性能的玻璃微珠”，发明专利号：ZL03125359,8.………等。“高吸附性光催化、矿化直饮水机”发明专利号：ZL02147715一,总论采用国家发明专利“高吸附性光催化剂及载体材料”、国家发明专利“光催化磁性漂浮微珠及其制备”、国家发明专利“一种高吸附性光催化性能的玻璃微珠”，国家发明专利“高吸附性光催化空气处理器”国家发明专利“高吸

2、附性光催化、矿化直饮水机”技术,针对受到多种化学污染和其它多种较高浓度污染源的污染空气急需净化需要,开发“光催化空气——液体强效净化设备”系列产品、该系列设备在较高浓度污染条件下可以长期、快速、高效率的净化空气,净化水质,其技术、性能优于目前市场上的空气净化装置.水质净化装置，在国际、国内市场上,其性—价比具有极大的竞争实力.2项目的社会经济意义人类进入二十一世纪后,环境污染的控制与治理是人类社会面临和急待解决的重大课题.纳米技术的高速发展,为纳米光催化技术的应用提供了极好的机遇.在各式的环境治理技术中,纳米光催化——氧化技术以其可在室温条件下深度反应及可直接利用太

3、阳光或人工紫外线或其他人工光源来激活TiO2光催化剂,驱动其氧化——还原催化反应，消灭污染物分子，而催化反应有机污染物分解为二氧化炭和水等独特性能而成为一种理想的环境污染净化技术；“纳米光催化——氧化”技术应用的范围十分广泛:如印染、电镀、化工污水光催化的氧化、还原反应治理或脱色、脱毒的降解治理；饮用水或饮水器的净化、杀菌，消毒光催化的处理。对空气中的油烟、异味气体光催化净化治理、对甲醛、苯等有机污染气体、各类工业废气的还原反应、降解.氧化、净化应用的光催化治理、在环境空气净化治理的领域中,“纳米光催化——氧化”光催化高效空气杀菌、洁净环境技术大有前途。如将其用于环

4、保推广,必将引起环保技术的全新革命.纳米光催化氧化技术在环境治理的领域有着巨大的经济、环境及社会效益.项目可行性和成熟性分析1项目的技术创新性论述1）TiO2光催化技术净化空气，是采用先进的TiO2光触媒技术，对污染的待处理空气进行吸附、降解、集尘净化后，对空气中的有机污染物、化学污染物进行光催化，光氧化、光矿化、从而达到较高的空气净化目的。TiO2的光催化〈光触媒〉氧化机理TiO2禁带宽度为3.2egv（锐钛矿）在波长小于400nm的光照射下，价带电子被激发到导带形成空穴电子对，在电场的作用下，电子与空气发生分离，迁移到粒子表面的不同位置，热力学理论表明，分布在表

5、面的空穴h+可以将吸附在TiO2表面的OH-和H2O分子氧化成•OH自由基，•OH自由基的氧化能力是水体中存在的氧化剂中最强的，能氧化大部分的有机污染物及部份的无机污染物，将其最终降解为二氧化碳和水等无毒物质，而且•OH自由基对反应物几乎无选择性，因而在光催化氧化中起着决定性的作用。TiO2表面高活性的电子e-具有很强的还原能力，使空气中的O2-还原，其反应过程TiO2光催化氧化技术是环境保护工作中，较为理想的绿色高效净化技术。目前，光催化技术是光催化科学研究的热点，但是，由于以下的缺点，限制光催化技术在工程上的大规模广泛应用。纯纳米TiO2粒子只能被入<387nm

6、的紫外线辐射激发，这种紫外辐射线在太阳的能射线中仅占4%~6%，使得太阳能的利用率很低。为了TiO2纳米粒在光催化时与被降解物充分接触，一般采用TiO2纳米粒子与污染废水组成悬浮溶液，但TiO2纳米粒子与污染废水分离困难，从而限制光催化氧化技术在水体净化时的大规模广泛实际应用、近年来，研究者们在采取掺杂改性TiO2和针对TiO2纳米粒的液态回收，固态应用研究方面投入大量精力，取得很多成果，在一定程度上推进了纳米TiO2光催化技术的大规模广泛实际应用工业化进程，如掺杂型负载，减少电子和空穴的复合，可以提高TiO2光响应范围，较为理想的工艺方式是采用溶胶——凝胶法来实现

7、。，对TiO2纳米粒的液态回收研究。一般是将是将TiO2纳米粉体固定于某一载体材料表面形成固定状，经搅拌掺入溶液，呈悬浮状与被光解物充分混合，悬浮状反应器由于表面积大且受光照的效果好等原因，适用于水系污染的小规模应用，但光催化剂及载体回收困难较大，限制应用范围。将纳米TiO2固定负载于良好的光催化载体，可大大提高纳米TiO2应用范围，此类方式的改良材料适合应用于空气中的净化介质使用，即固态环境的大规模应用。人们对纳米TiO2掺杂改性和负载回收方面做了大量的研究，但相对来讲，仍处于实验室小型化向大规模工业化过渡阶段，要完全投入实际应用，还要作很多的工作。如掺杂改性