可定制 南京光催化氧化废气处理设备厂家定制款

    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。
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    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。