影响光氧催化功能的要素有哪些?
未知, 2022-07-30 16:16, 次浏览
影响光氧催化功能的要素有哪些?
影响光氧催化功能的要素有***几种,源和环保小编整理了以下几点,为***家作详细介绍。
(1)催化剂品体结构的影响
以TiO2为例,TiO2主要有两种晶型一一锐钛矿型和金红石型,锐钛矿型和金红石型均属四方晶系,两种晶型都是由相互连接的TO6八面体组成的,每个T原子都坐落八面体的中心,且被6个O原子围绕。两者的差别主要是八面体的畸变程度和相互连接方式不同。
金红石型的八面体不规则,微显斜方晶,其中每个八面体与周围10个八面体相连(其中两个共边,八个共***角):而锐钛矿型的八面体呈明显的斜方品畸变,其对称性低于前者,每个八面体与周围8个八面体相连(四个共边,四个共***角)。这些结构上的差异使得两种品型有不同的电子能带结构。锐钛矿型TiO2的禁带宽度Eg为3.3eV,***于金红石型TiO的禁带宽度(Eg为3.1eV)。锐钛矿型TiO2较负的导带对O2的吸附能力较强,比外表积较***,光生电子和空穴容易分离,这些要素使得锐钛矿型TiO2光催化活性高于金红石型TiO2的光催化活性。
光氧催化
(2)催化剂颗粒粒径的影响
催化剂粒径的巨细直接影响光催化活性。当粒子的粒径越小时,单位质量的粒子数越多,比外表积越***。关于一般的光氧催化反响,在反响物充足的条件下,当催化剂外表的活性中心密度一守时,外表积越***吸附的OH越多,生成更多的高活性的?OH,从而进步了催化氧化功率。当粒子巨细在1~100nm级时,就会呈现量子效应,成为量子化粒子,使得h++e-对具有更强的氧化还原能力,催化活性将随尺す寸量子化程度的进步而添加。别的,尺寸的量子化可以使半导体取得更***的电荷搬迁速率,使h+与e-复合的概率******减小,因而进步催化活性。
(3)光催化剂用量的影响
TiO2在光氧催化降解反响中,反响前后几乎没有消耗。TiO2的用量对整个降解反响的速率是有影响的,在TiO2光催化降解有机磷农药研讨结果中标明,有机磷农药降解速率开始随TiO2用量的添加而进步,当量添加到一守时降解速率不再进步,反而有所下降。一开始速率进步是因为催化剂的添加,发生的?OH添加。当催化剂添加到必定程度时,会对光吸收有影响。
(4)光源与光强的影响
光电压谱分析标明,因为TiO2外表杂质和晶格缺陷影响,它在一个较***的波长范围里均有光催化活性。因而,光源选择比较灵敏,如黑光灯、高压汞灯、中压求灯、低压汞灯、紫外灯、杀菌灯等,波长一般在250~400nm范围内。使用太阳光作为光源的研讨也取得必定的发展,实验发现有相当多的有机物可以通过太阳光完成降解。有材料报导,在低光强下降解速率与光强呈线性关系,中等强度的光照下,降解速率与光强的平方根有线性关系。
(5)有机物的种类、浓度的影响
H.Hidaka等研讨标明,阳离子、阴离子及非离子型外表活性剂如DBS、SDS、BSD等易于光催化降解,分子中芳香烃比链烃结构易于端裂而完成无机化。
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