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來(lái)看看光催化的技術(shù)應(yīng)用

更新時(shí)間:2022-03-29      點(diǎn)擊次數(shù):1539
  光催化又叫光催化氧化或光氧催化,是在催化劑作用下進(jìn)行的光氧化反應(yīng)。光催化能將有機(jī)污染物*分解為二氧化碳、水和無(wú)機(jī)水分子物質(zhì)。環(huán)境中常見的催化劑為二氧化鈦(TiO2),大氣顆粒物中含有此成分,可催化烴類化合物發(fā)生光催化氧化反應(yīng)。
  光催化技術(shù)應(yīng)用
  光催化氧化技術(shù)發(fā)展至今,主要形成了兩大應(yīng)用研究方向,即太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化光催化和環(huán)境光催化。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化光催化,主要用于新能源的開發(fā),主要途徑是利用太陽(yáng)能光解水制備氫氣。
  由于氫能源屬于綠色能源,具有無(wú)污染、熱值高、可再生利用等優(yōu)點(diǎn),能有效替代污染重、數(shù)量有限且不能再生利用的石油能源,為能源危機(jī)提供了新的解決方式。環(huán)境光催化研究起步較晚,但隨著性環(huán)境問題日益嚴(yán)重,現(xiàn)已成為光催化氧化技術(shù)的研究ZD。下面主要介紹環(huán)境光催化氧化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀。
  1、自潔凈技術(shù)
  利用光催化氧化實(shí)現(xiàn)自潔凈,主要是通過制備光催化膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。日本板硝子(株)玻璃建材公司研制了“Clearact”牌光催化自潔凈玻璃,通過利用光催化劑的分解、親水化能力和利用雨水的自潔凈作用,能夠長(zhǎng)期保持窗玻璃的美觀。同時(shí)日本的許多公司的科研部門還研制出了光催化氧化防污鋁板、光催化氧化隔音墻等實(shí)用材料。
  2、防霧技術(shù)
  隨著YL科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,裝備了內(nèi)窺鏡的外科手術(shù)設(shè)備的發(fā)展非常顯著。在運(yùn)用內(nèi)窺鏡進(jìn)行的手術(shù)中,若視野障礙會(huì)成為危及患者生命的重大問題。
  日本自治醫(yī)科大學(xué)的大平猛等和東京大學(xué)的橋本和人等合作,開發(fā)了采用TiO2涂膜玻璃的防霧裝置,成功的確保了良好的內(nèi)窺視野。與之相似的,在雨天駕車時(shí),反射鏡上沾上雨滴會(huì)降低后方視辨性。這主要是由于鏡片水的浸潤(rùn)性不好,導(dǎo)致水以球狀的水滴狀態(tài)附著,造成表面起霧。
  3、KJ技術(shù)
  光催化劑TiO2能夠降解有機(jī)物及無(wú)機(jī)物,同時(shí)還具有一定的殺菌功能。日本東京大學(xué)工學(xué)部的藤道昭等人經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,納米二氧化鈦對(duì)膿桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等有強(qiáng)殺死能力。
  光催化劑TiO2在紫外光照條件下產(chǎn)生電子-空穴對(duì),并與空氣中O2和H2O分子作用產(chǎn)生·OH、H2O2等。由于空穴、·OH、H2O2等有強(qiáng)氧化能力,可抑止如綠膿桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄糖菌、沙門氏菌、芽枝菌及曲霉菌等細(xì)菌的生長(zhǎng)。
  4、廢水凈化
  研究發(fā)現(xiàn),光催化劑TiO2在廢水凈化方面應(yīng)用非常廣泛,鹵代脂肪烴、鹵代芳烴、有機(jī)酸類、硝基芳烴、取代苯胺、多環(huán)芳烴、雜環(huán)化合物、烴類、酚類、染料、表面活性劑、農(nóng)藥等都能有效地進(jìn)行光催化氧化反應(yīng),Z終生成無(wú)害的無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)。
  如以有機(jī)磷的光催化氧化降解反應(yīng)為例,在TiO2的懸濁液中,通過紫外光作用,有機(jī)磷可實(shí)現(xiàn)*無(wú)機(jī)化,并能定量的生成PO3。另外,含硫有機(jī)物在TiO2光催化氧化作用下也可實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)化,其中硫定量氧化為SO2。
  5、空氣凈化
  環(huán)境污染日益突出,空氣質(zhì)量問題也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。室內(nèi)裝飾、裝修材料如油漆及其溶劑、木材防腐劑、涂料、膠合板等常溫下可釋放出甲苯、苯、二甲苯、甲醛等多種VOCs。日常生活中使用的化妝品、除臭劑、殺蟲劑、各種洗滌劑等也導(dǎo)致大量VOCs向大氣中釋放。
  VOCs成分復(fù)雜,且多數(shù)具有較大毒性,會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生較大危害,并且多種VOCs同時(shí)作用于人體時(shí)會(huì)有累積效應(yīng)。光催化實(shí)際上許多氣態(tài)污染物如VOCs都可以借助光催化法在氣相中直接處理或與液相分離后在進(jìn)行氧化降解,從而使污染得到治理。
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