《光催化劑二氧化鈦》ppt課件-文庫吧
2025-04-21 03:49 本頁面
【正文】 實了光催化反應中 HO 及一些活性氧自由基的存在(Noda,1993),Mao(1991)等則證實了氯乙烷的降解速率限制步驟是 HO 對 CH鍵的攻擊過程。但空穴對有機物的直接氧化作用在適當?shù)那樾蜗乱卜浅Ｖ匾?，特別是一些氣相反應，空穴的直接氧化可能是其反應的主要途徑。不同的情形下空穴與羥基自由基能夠同時作用，有時溶液的 pH值也決定了羥基自由基還是空穴起主要作用 (Sun， 1995)。 影響 Tio2光催化 劑 的因素 水蒸氣對二氧化欽光催化劑的影響 通常情況下， TiO2鍍膜表面與水有較大的接觸角，但經(jīng)紫外光照射后，水的接觸角減少到 5度以下，甚至可以達到 O度 (即水滴完全浸潤在 TiO2的表面 )，顯示非常強的親水性。進一步研究證明，在光照條件下， TiO2表而的超親水性起因于其表面結構的變化 :在紫外光的照射下，TiO2價帶電子被激發(fā)到導帶，電子和空穴向 TiO2表面遷移，在表而生成電子一空穴對，電子與 Ti4+反應，空穴則與表面橋氧離子反應，分別形成正三價的欽離子和氧空位。此時，空氣中的水解離吸附在氧空位中，成為化學吸附水 (表面輕基 )，化學吸附水可進一步吸附空氣中的水分，形成物理吸附層。研究表明， 光照時間、光照強度、品面、環(huán)境氣氛和熱處理都會影響到 TiO2的表面結構，從而影響到其光催化性能。 TiO2納米粒子的表面積大小對催化作用的影響 表面積是決定反應基質吸附量的重要因素。 在晶格缺陷等其它因素相同時，表面積大則吸附量大，活性就高 。一般認為光催化活性由催化劑吸收光的能力、載流子分離以及向表面轉移效率決定。 TiO2吸收光的能力越強，光照產(chǎn)生的電子一空穴對越多。分離的電子和空穴在能量弛豫中被底部捕獲時，引起氧化還原的幾率越大，光催化反應活性也就高。另外，表面的粗糙度、表面的結晶度、表面的輕基等也影響著表面的吸附和電子一空穴的復合，進而影響催化劑的活性。 TiO2表面鈦羥基 (TiOH)結構在光催化過程中起著重要作用， TiO2光催化活性和表面 Ti3+數(shù)量有關，如果 Ti3+數(shù)量增加，光催化活性就提高了。 光強度的影響 光照強度和催化效果有直接關系 。因為單位體積內有效光子數(shù)是影響反應速率的直接因素。光照強度越高時，單位體積內所接受的入射光子數(shù)越多，在催化劑表面產(chǎn)生的活性物種越多，反應自然就快。 但光強度也不是無限制的越高越好 。當光子的利用率達到最大時，過多的光子無法得到利用。從經(jīng)濟角度出發(fā)，能源的過渡浪費也是不可取的。另外， TiO2的加入量、光波長、氧濃度的變化等都對光催化降解反應有影響。 焙燒溫度的影響 通常情況下，焙燒溫度的提高會導致催化活性的降低 ，因為焙燒溫度會對 TiO2的表面產(chǎn)生影響。隨著焙燒
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