光催化技术课件

光催化技术应用领域
废水处理
纳米光催化
空气消毒反应器
纳米光催化空气消毒装置加载特点： 1. 高度消毒 2. 高效清除化学污染。 3. 独特中央空调加载方式。 4. 消毒材料无需更换。 5. 为使用单位节约巨额能源消耗经费。 6. 进行空气消毒时，可以人机同在。 该过程中，纳米TiO2没有任何消耗，所以，不需 要对消毒材料进行更换。
小结与展望
光催化技术虽然已经在不少领域成功应用 并表现出其优越性,在降解水污染物、节约能源、 维持生态平衡等方面都有着很多的优点。但是 光催化技术目前的应用研究，但在实际应用中 还存在诸多问题。反应机理和反应动力学，寻 找高效光催化剂，反应器模型的设计，催化剂 的固载化的工业化应用，降低成本等方面尚需 作进一步的研究，跨学科的合作也有待加强。 相信在不久的将来，这一技术能够逐渐成熟、 完善起来，为全球的可持续发展作出更大的贡 献。
光催化技术
七组 演讲人：郭照师 组员： 李季远、丁冲锋
CONTENTS
1
什么是光催化
2
原理
3
应用 发展前景
什么是光催化？
简单来说就是，光触媒在外界可见光的作用下.发生氧化还原 反应。
Our Company 光合作用也可以看做光催化
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01
光 触 媒
光触媒,是 光 + 触媒(催化剂) 的合成词。
光触媒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。它是将附着在有效介质上的纳米级TiO2颗粒通过特定光源的照 射，产生一种“电子-空穴”对（一种高能粒子），这种“电子-空穴”
对和周围的水、氧气发生作 用后具有极强的氧化—还原能力，使周围
几种常用的光触媒
TiO2、 CdS 、 WO3 、ZnO、ZnS、Fe2O3、SnO2等 • 纳米光触媒：CdS,Fe2O3,TiO2,ZnO等
TiO2的优点： 催化活性高、化学性质稳定、成本低、无毒 因此被广泛应用
光催化网
• 利用“电化学组装- 阳极氧 化联用技术”，在金属载 体上制备出高结合强度， 高 反 应 效 率 的 纳米 TiO2 磁 性膜光催化剂。用来处理 空气中的甲醛、苯、氨等 有害气体 以及细菌等有害 物质的深层净化技术，也 可以广泛应用于受有机物 污染的水体净化。
缺点
利用TiO2光催化降解有毒有机污染物是目前国际上十分 关注的研究领域，但TiO2其禁带宽度为3.2eV，只能吸
收波长小于387nm的紫外光太阳光中只有不足4%的光能
为紫外光，而人造紫外光源又有耗电大，设备昂贵，稳 定性差等缺陷
THANKS
之氧气及水分子激发成极具氧化力的 OH - 及 O 2 - 自由负离子。
光催化氧化Байду номын сангаас应机理
光催化氧化反应以半导体为催化剂，以光为能量，将有机物 降解为CO2和水。.
反应机理
具体来说，在光照下，如果光子的能量大于半导体禁带宽度，其价带上的电子（e-） 就会被激发到导带上，同时在价带上产生空穴（h+）。激发态的导带电子和价带空 穴又能重新合并，并产生热能或其他形式散发掉。当催化剂存在合适的俘获剂、表 面缺陷或者其他因素时，电子和空穴的复合得到抑制，就会在催化剂表面发生氧化 —还原反应。价带空穴是良好的氧化剂，导带电子是良好的还原剂，在半导体光催 化反应中，一般与表面吸附的H2O，O2反应生成氧化性很活波的羟基自由基（•OH ）和超氧离子自由基（•O2-）。能够把各种有机物氧化直接氧化成CO2、H2O等无 机小分子，而且因为他们的氧化能力强，使一般的氧化反应一般不停留在中间步骤 ，不产生中间产物。