光催化是什么?
光催化,也称光触媒,是光+ 催化剂的合成词。
光催化材料是一种在光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学反应的材料,是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量,来产生催化作用,使周围之氧气及水分子激发成极具氧化力的自由负离子。几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质,不仅能加速反应,亦能运用自然界的定侓,不造成资源浪费与附加污染形成。现今光催化材料主要以二氧化钛为主。
简述二氧化钛作为光催化剂降解有机污染物的原理?
基本的原理是这样,光能够激发二氧化钛半导体中的电子,将电子从价带激发到导带生成光生电子,而价带中产生对应的光生空穴,电子和空穴分别扩散到半导体表面,在表面与不同的反应对象进行反应。光生电子具有还原性,空穴具有氧化性,这两种应能可以分别应用在不同的领域。
比如杀菌、降解有机物利用的是氧化性,光分解水制氢气、光合成等利用的是还原性。
这就是最最基本的光催化原理
针对降解有机物,其实氧化性和还原性都在应用,最终将有机物彻底的氧化还原成水和二氧化碳
光电催化材料有哪几种?
1、表面负载的纳米光催化材料如在纳米氧化物Ti01. Fe:03、WO、Al203、 Sri0、V203、Cu0、Ni0、Zn0等表面负载;
2、表面耦合型纳米半导体光催化剂,例如CdS-Zn0、CdS-Sn0、CdS-Ti02、CdSe-Tioz. SnO-Ti02等;
3、钙钛矿型氧化物结构的光催化剂如BaTi03. SrTi03. LaFe03等构成的光催化剂;
4、担载型光催化剂在吸附性载体(如氧化硅、沸石、氧化铝、活性炭)表面负载Ti0′. Zn0等光催化剂;
5、纳米金属氧化物 如Ti02. Fe203、MoO.、W03、Sn0、V203、Tb203、Cu0、Al2 03、lJi0、Zn0等
什么是光催化?
光催化是在一定波长光照条件下,半导体材料发生光生载流子的分离,然后光生电子和空穴在与离子或分子结合生成具有氧化性或还原性的活性自由基,这种活性自由基能将有机物大分子降解为二氧化碳或其他小分子有机物以及水,在反应过程中这种半导体材料也就是光催化剂本身不发生变化。这种半导体光催化剂在光催化反应过程中起的作用就是光催化作用。
光合作用催化剂?
这种新型催化剂被称为生物混合光催化剂,其含有一种采光蛋白,可吸收光并将能量转移到含金属的催化剂上。然后,这种催化剂利用能量进行反应,这些反应可用于合成药物或将废物转化为生物燃料及其他有用的化合物。
研究资深作者、麻省理工学院化学副教授加布里埃拉·施劳-科恩表示,光催化可使药物、农用化学品和燃料合成更加高效和环保。研究表明,新型光催化剂可显著提高他们尝试的化学反应的产量,且与现有的光催化剂不同,新催化剂可吸收所有波长的光
光催化剂的条件?
光吸收效率高
光致电子空穴分离好
催化剂的普适性与稳定性
适宜的环境湿度对光催化有着巨大的影响,因为湿度对吸附-光催化的协同净化能力既有促进作用又有负面作用,高湿度有利于吸附态有机物的光催化去除,但与此同时也抑制了有机物在光催化剂表面的富集吸附
光催化剂能干什么?
光催化剂在光的照射下,表面会产生类似光合作用的光催化反应,产生出氧化能力较强的自由氢氧基和活性氧,具有很强的光氧化还原性能,可氧化分解各种有机化合物和部分无机物,能破坏细菌的细胞膜和病毒的蛋白质从而杀灭细菌,把有机污染物分解成无污染的水和二氧化碳,被广泛应用到空气净化、水净化、自净化、杀菌消臭、防污防雾等领域。