光催化氧化技術(shù)及其應用

《光催化氧化技術(shù)及其應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、萬方數(shù)據(jù)第2期肖新顏等：光催化氧化技術(shù)及其應用光催化氧化技術(shù)及其應用肖新顏，徐蕊，王葉，萬彩霞(華南理工大學化學與化工學院，廣東廣州510640)摘要：光催化氧化技術(shù)是一種新型的高級氧化技術(shù)，本文系統(tǒng)介紹了光催化劑的制備方法。探討了各種因素對光催化反應的影響，綜述了光催化技術(shù)在環(huán)境保護、衛(wèi)生保健、自潔玻璃，特別是在光催化功能型涂料等方面的應用，提出了光催化技術(shù)的發(fā)展方向和值得注意的問題。關(guān)鍵詞：光催化；二氧化鈦；制備；環(huán)境保護；光催化涂料中圖分類號：7刪．8文獻標識碼：A文章編號：1003—3467(2008)02—0001一04Photoca伽ytico】

2、【idationTechI

3、liqueandItsApplicationXIAoXin—yan，XURIli，WANGYe，WANC葡一xia(CoUegeofChemistry肌dChemicalEngineering，SoutlIChinaUniVe瑪i哆of7rechnology，(h跚乎hDu510640，China)Abstract：111etechniqueofphotocat蝴ico】【idationisanewadV粕ced面dationtechnique．Inthi8p印er，therecentprogressinphotocatal)rtictechniqueathome衄dabroadisi

4、n仃oduced，includingtlIep陽p姍·ti伽ofpho眥砌yst鋤dthe印plicationinthefield鯽ch酗en、riro啪entprotecti叩，蒯ical肌dhealtllcare，self—cleaninggl鷦8，especiaJlyinphotoc削)rticfIlnctionaKzedc∞tings，etc．Thecun．entsitu撕on舳dt}ledeVelopmemdirecti伽ofph咖c劃ysisandproblemtobe∞lvedhavebeenputfon憶耐．KeyworiIs：photocatalysis；titani

5、umdioxjde；prepamtion；enVil

6、onmentplDtection；photocata蟣iccoatings1引言1972年Fuji8hi眥和Hongda?在《Nature》上發(fā)表了關(guān)于在TiO：電極上光解水的論文，這是多相光催化研究開始的標志之一。此后人們從各個領(lǐng)域?qū)iO：光催化行為進行深入的研究，探討其光催化原理，并致力于提高光催化效率。1976年Carey等舊】在光催化降解水中污染物方面進行了開拓性的工作，顯示出光催化技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應用前景。雖然光催化的原理并不十分清楚，但是利用光催化反應的研究非常活躍，目前光催化去除和降解污染物成為其中最活躍的一個研究方

7、向，并開發(fā)了一系列光催化產(chǎn)品。本文介紹了半導體多相光催化原理、光催化劑的制備方法，以及該技術(shù)在環(huán)境保護、衛(wèi)生保健和自潔玻璃，特別是光催化在涂料中的應用，提出了光催化技術(shù)的發(fā)展方向及存在的問題。2光催化劑的制備方法2．1光催化劑的類型常見的單一化合物光催化劑多為金屬氧化物或硫化物，如Tio：、znO、znS、CdS及PbS等，它們對特定反應具有突出優(yōu)點。如CdS半導體帶隙能較小，與太陽光譜中的近紫外光段有較好的匹配性能，因此可以很好地利用自然光能，但它容易發(fā)生光腐蝕，使用壽命有限。相對而言，TiO：的綜合性能較好，是研究中采用最廣泛的單一化合物光催化劑。當兩種或兩種以上半導體材料復合時，

8、催化活性可能會顯著改觀。研究采用的此類復合光催化劑還有w03／Ti02、M003／Ti02、Si02／Ti02與Z內(nèi)2／Ti02等。choi等¨1廣泛研究了各種金屬離子摻入量子尺寸的TiO：后對催化活性的影響，發(fā)現(xiàn)摻入少量的Fe(Ⅲ)、Mo(V)、Re(V)或Os(Ⅲ)時對氯代烷烴收藕日期：200r7一11—2l基金項目：國家自然科學基金面上項目(20176013和2047∞35)作者簡介：肖薪顏(1964一)，男，博士，副教授，從事精細化工和環(huán)境化工方面的研究，電話：(0”)87112074。萬方數(shù)據(jù)河南化工HENANCHEMICALINDU弧Y20惦年第2s卷的光催化降解能力明顯增

9、強。2．2納米Ti02的制備方法TiO：光催化劑的制備方法很多，德國Degu8sa公司發(fā)明的氣相合成法，采用氣相氫氧焰水解法(A唧sil法)制備納米級TiO：，并被應用于工業(yè)生產(chǎn)中，該法具有原料易得，可揮發(fā)，易水解，易提純，產(chǎn)品無需粉碎，物質(zhì)的濃度小，生成的粒子凝聚少，氣相產(chǎn)物的表面整潔、純度高，易控制粒徑得到不同比表面積或不同晶型的系列產(chǎn)品等優(yōu)點。溶膠—凝膠法(Sol—gel法)一般以鈦醇鹽及無水乙醇為原料，加入少量水及不同的酸或有機聚合添加