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南京光催化氧化废气处理设备厂家定制款

简要描述:

南京光催化氧化废气处理设备厂家定制款光催化是常温深度反应技术,光催化氧化可在室温下将水、空气和土壤中有机污染物完全氧化成无害的产物,而传统的高温焚烧技术则需要在极高的温度下才可将污染物摧毁,即使用常规的催化、氧化方法亦需要的高温。

  • 更新时间:2020-12-14
  • 产品型号:可定制
  • 厂商性质:生产厂家
  • 产品品牌:蓝阳环保
  • 产品厂地:常州市
  • 访问次数:77
详细介绍
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    南京光催化氧化废气处理设备厂家定制款方法亦需要几的高温。
    光催化反应速率与催化剂特性、体系组成、反应物类型等内在和外在的许多因素紧密相关。一般来说,催化剂本身的特性、催化剂表面状态、反应介质条件(PH值、溶剂、电荷大小、空间)、反应物类型和浓度、反应物的吸附与解吸、氧浓度、光源(波长、强度)等对光催化反应有决定性行影响,体系中的干扰吸附质、负载光催化剂的材料等对反应液有重要影响。
   1、催化剂的活性
    TiO2光催化剂的催化活性在很大程度上影响光催化反应速率,而TiO2光催化活性主要受TiO2的晶型和粒径的影响,锐钛型TiO2的催化活性高,随着粒径的减小,电子与空穴简单复合的概率降低,光催化活性增大。另外,孔隙率、平均孔径、粒子表面状态、纯度等对其光催化活性也均有一定影响。
    为了提高光降解效率,对TiO2光催化剂进行改性。如研制纳米TiO2,制备TiO2的复合半导体,金属离子掺杂、染料光敏化等。也可以采用各种手段制备TiO2催化剂,以提高光催化剂的活性,如下是两种制备负载TiO2颗粒的方法:
    笫一种方法是先将钛醇盐溶于醇溶剂中,加入水和造孔剂炭黑配成涂覆浆料,以浸提法涂在基板上,经过多次梯度焙烧后.获得在基板上附着一层多孔的TiO2光催化薄膜,对水和空气中的有机污染物有良好的催化降解率。
    另一种方法是将载体进行清洁处理,然后送入真空压力小于或等于5.0*103Ph,设置纯金属钛靶的真空设备中,利用中频交流磁控溅射纯钛靶。纯金属钛靶材和氧气在磁控溅射的条件下在载体上直接生成TiO2光催化薄膜。其制备的TiO2光催化薄膜可由单一锐钛矿相组成或是由单一金红石相组成,或是两者的混合相组成。
    (2)底物反应体系
    有机物所处的反应体系复杂,反应物的初始浓度及性质、溶液屮的离子、氧化剂及pH值等因素共同影响有机物的光催化降解。
    底物的起始浓度和类型:在低浓度下反应速率与有机物浓度成正比。随着浓度的升高,反应速率与浓度不再呈线性关系。而在某一高浓度范围反应速率与浓度无关。底物的不同结构影响降解速率。
    离子:反应体系的阴阳离子对光催化降解有机物的影响很复杂。它与离子的种类可能存在的竞争性吸附和竞争性反应,电子空穴复合中心的增减以及反应条件等有关。
    氧化剂和体系PH值:反应体系加入氧化剂后,催化剂表面电子被氧化剂俘获,降低了空穴与电子的复合率,促使了OH的生成。氧化剂的作用受其加入浓度的影响,PH值影响OH在光催化剂表面的吸附。此外,反应物的结构不同,对光催化剂表面--OH的吸附力不同,从而导致不同的反应物降解适宜的初始PH值不同。
    (3)温度和光强
    光催化反应的表现活化能很低,温度对反应速率影响不明显,300-400nm的弱紫外光就能提供电子空穴分离所需的能量,低光密度下,光降解率随着紫外光的光强增大而线性增大,中光密度下光催化降解与光强的平方根成正比,而高光密度下主要受质子转移条件控制,光强无多大影响,TiO2只可以吸收太阳光中弱紫外部分。
    南京光催化氧化废气处理设备厂家定制款
    光催化氧化还原以n型半导体为催化剂,如TiO2、ZnO、Fe2O3、SnO2、WO3等。TiO2由于化学性质和光化学性质均十分稳定,且无毒价廉,货源充分,所以光催化氧化还原去除污染物通常以TiO2作为光催化剂。光催化剂氧化还原机理主要是催化剂受光照射,吸收光能,发生电子跃迁,生成“电子—空穴”对,对吸附于表面的污染物,直接进行氧化还原,或氧化表面吸附的羟基OH-,生成强氧化性的羟基自由基OH将污染物氧化。
    当用光照射半导体光催化剂时,如果光子的能量高于半导体的禁带宽度,则半导体的价带电子从价带跃迁到导带,产生光致电子和空穴。如半导体TiO2的禁带宽度为312eV,当光子波长小于385nm时,电子就发生跃迁,产生光致电子和空穴(TiO2+hν→e-+h+)。
    对半导体光催化反应的机理,不同的研究者对同一现象也提出了不同的解释。氘同位素试验和电子顺磁共振(ESR)研究均已证明,水溶液中光催化氧化反应主要是通过羟基自由基(·OH)反应进行的,·OH是一种氧化性很强的活性物质。水溶液中的OH-、水分子及有机物均可以充当光致空穴的俘获剂,具体的反应机理[2]如下(以TiO2为例):
    TiO2+hν→h++e-
    h++e-→热量
    H2O→OH-+H+
    h++OH-→OH
    h++H2O+O2-→·OH+H++O2-
    h++H2O→·OH+H+
    e-+O2→O2-
    O2-+H+→HO2·
    2HO2·→O2+H2O2
    H2O2+O2-→OH+OH-+O2
    H2O2+hν→2OH
    Mn+(金属离子)+ne+→M
    2提高光催化利用效率的方法
    在对光催化氧化反应机理的认识基础上,研究者提出了一系列提高光催化利用效率的方法[3]。
    2.1纳米光催化剂TiO2的应用
    在光催化反应中,催化剂表面的OH-基团的数目将直接影响催化效果。TiO2浸入水溶液中,表面要经历羟基化过程。晶粒尺寸越小,粒子中原子数目也相应减少,表面原子比例增大,表面OH-基团的数目也随之增加,从而提高反应效率。
    由于量子效应,近年来,新的研究方向就是研制纳米半导体材料—纳米光催化剂。纳米光催化材料比一般光催化材料在促进光催化反应的活性作用上,主要体现在2个方面。

 


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