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简单分析影响光氧催化性能的条件一般有哪些

返回列表 来源: 发布日期: 2020.01.06
  以TiO2为例,TiO2主要具有两种晶型:锐钛矿型和金红石型。锐钛矿和金红石都属于四方体系。两种类型均由互连的TO6八面体组成。每个T原子位于八面体的中心,并被6个O原子包围。两者之间的区别主要是八面体的变形和互连程度。金红石八面体是不规则的,略呈菱形,其中每个八面体都与周围的十个八面体(其中两个具有共同的边和八个共同的顶角)相连:而锐钛矿八面体是明显的正交相畸变低于前者,并且每个八面体都连接到周围的8个八面体(四个楔形和四个共同的顶角)。这些结构上的差异使两种类型的电子带结构不同。锐钛矿型TiO2的禁带宽度Eg为3.3eV,大于金红石型TiO的禁带宽度(Eg为3.1eV)。锐钛矿型TiO2对O2的负吸取能力强,比表面积更大,并且光生电子和空穴的分离更容易。这些因素使得锐钛矿型TiO2的光催化活性高于金红石型TiO2的光催化活性。
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  催化剂颗粒的尺寸直接影响光催化活性。粒径越小,每单位质量的颗粒数越大,并且比表面积越大。对于一般的光氧催化反应,在足够的反应物条件下,当催化剂表面的活性中心密度恒定时,表面积越大,吸附的OH越多,并且活性越高?生成OH,从而提高催化氧化效率。当粒径在1?100nm的范围内时,会发生量子效应并成为量子化的粒子,从而使he对具有更强的氧化还原能力,并且催化活性随着量子化程度的增加而增加。另外,尺寸的量化可以使半导体获得更大的电荷迁移速率,这大大降低了h和电子重组的可能性,从而提高了催化活性。

  在TiO2的光催化降解反应中,反应前后几乎没有消耗。TiO2的量对总降解反应速率有影响。TiO2光催化降解有机磷农药的研究结果表明,随着TiO2含量的增加,有机磷农药的降解率开始增加,当当量增加时降解率不再达到,反而下降。。速率的最初增加是由于催化剂的增加和催化剂的增加。产生OH。当催化剂增加到一定程度时,会影响光吸取。

  光伏分析表明,由于表面杂质和晶格缺陷的影响,TiO2在很宽的波长范围内具有光催化活性。因此,光源的选择更加灵活,例如黑光灯,高压水银灯,中压寻路灯,低压水银灯,紫外线灯,杀菌灯等,波长一般在250至400nm的范围。关于将日光用作光源的研究也取得了一些进展。实验发现,阳光会降解很多有机物质。据报道,在低强度下,降解速率与光强度呈线性关系,在中等强度下,降解速率与光强度的平方根呈线性关系。

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