光催化氧化/一、引言?近年来,污染问题越来越引起人们的重视,政府和各行业部门都采取了更加严格的控制标准和措施。虽然已有不少污染处理方法应用于实际生产中,但由于其本身的局限性,对于一些有毒、难降解的生化废水,如农药、制药、造纸和染料等企业所排放的污水仍缺乏行之有效的技术方法。随着科技的不断进步,一些新的水污染治理技术开始显露出其独特的效果,光催化氧化就是其中一个典型的代表。二、光催化机理?光催化技术是利用半导体作为催化剂。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,产生光生电子(e-)和光生空穴(h+)。? TiO2+hγ——e- + h+ ?光生空穴具有很强的氧化性,可夺取半导体颗粒表面吸附的有机物或溶剂中的电子,使原本不吸收光而无法被光子直接氧化的物质,通过光催化剂被活化氧化。?光生电子具有很强的还原性,使得半导体表面的电子受体被还原,还可以还原去除水中的金属离子。但是迁移到表面的光致电子和空穴又存在复合的可能,降低了光催化反应的效率。?为了提高光催化效率,需要适当的俘获剂,降低电子和空穴复合的可能性。?水溶液中的OH-、水分子及有机物均可以充当光生空穴的俘获剂,从而形成氧化能力极强的自由羟基,具体的机理如下: h+ + OH-——·OH h+ + H2O——·OH + H+ h+ + Red——Red·+?光生电子的俘获剂则主要是吸附于催化剂表面上的O2,具体的机理如下: e- + O2——·O2-·O2- + H+——HO2· 2HO2·——O2+H2O2 H2O2 +·O2-——·OH + OH- +O2?可以看出,O2既可以抑制光催化剂上电子和空穴的复合,提高反应效率,同时也是氧化剂,可以氧化已羟基化的反应产物,是表面羟基自由基(OH·)的另一个来源。?液相条件下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。光催化剂表面的羟基化,是光催化氧化有机物的必要条件。三、反应器类型?光催化反应器按照光源的照射方式不同可分为聚光式和非聚光式反应器。?聚光式反应器一般是将光源置于反应器的中央,反应器成环状。这种反应器的光源多以人工光源作为光源,光效率较高,但因光催化反应较缓慢,因此耗电量巨大。?非聚光式反应器的光源可以是人工的也可是天然的太阳光,一般为垂直反应面进行照射。因此,反应面积较聚光式反应器的反应面积大得多。各类反应器的比较
热门的花千骨伤感句子：享受更接近阳光的味道 来自淘豆网m.daumloan.com转载请标明出处.
