光催化課件：第三章納米氧化鈦光催化原理-wenkub
2023-05-24 15:09:15 本頁面
【正文】 將電子或能量轉(zhuǎn)移給基態(tài)的吸附分子。 對工業(yè)催化劑的要求： 活性和選擇性指標(biāo) 活性：轉(zhuǎn)化率、轉(zhuǎn)化溫度、空速、時空收率、反應(yīng) 速率、比活性 選擇性：消耗的原料中轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的分率 穩(wěn)定性和壽命指標(biāo) 工業(yè)生產(chǎn)條件下，催化劑的活性能夠達到裝置生產(chǎn) 能力和原料消耗定額的允許使用時間。 催化劑對反應(yīng)具有選擇性。 或能夠與反應(yīng)物相互作用，但是在反應(yīng)終結(jié)時， 它保持不變。催化劑及催化作用簡介： 根據(jù) IUPAC1981年定義，能夠加快反應(yīng)的速度而 不改變該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn) Gibbs自由焓變化的物質(zhì)。故不改變反應(yīng)物系的初始態(tài)，不改 變反應(yīng)的平衡位置。當(dāng)反應(yīng)可能有一個以 上的不同方向時，有可能導(dǎo)致熱力學(xué)上可行的不 同產(chǎn)物，催化劑僅加速其中的一種，促進反應(yīng)的 速率與選擇性是統(tǒng)一的。 也可指活性下降后經(jīng)再生，活性又恢復(fù)的累計使用 時間。 TiO2表面性質(zhì)和結(jié)構(gòu)對反應(yīng)有重要影響。 表面缺陷越多的 TiO2表面越容易吸附氣體分子。電子填充時，優(yōu)先從能量低的價帶填起。對銳鈦礦 TiO2（ pH＝ 1）， ?g 387nm。 空穴可以奪取被吸附物種或溶劑中的電子 ， 使原本不吸收光的物質(zhì)被活化 、 氧化；電子受體通過接受表面電子而被還原 。 在表面成鍵位置 1， Cl與 C成鍵帶有少量負電荷，而 TiO2空穴是強氧化劑，因而當(dāng)強相互作用發(fā)生時，空穴會奪走氧中的電子，雖然一個氧原子已經(jīng)與兩個氫原子成鍵，但仍然帶有正電荷，有強相互作用出現(xiàn)（正負電荷吸引的庫侖力）出現(xiàn)。而且想要利用可見光，必須使用能隙比較狹窄的半導(dǎo)體材料。由于電子 空穴對同時產(chǎn)生，因而空間電荷層在近距離內(nèi)產(chǎn)生。對于 12～ 150nm TiO2 光催化劑，從水中或乙醇中，產(chǎn)生氫活性與粒徑成反比例關(guān)系；粒徑在 55～ 200nm的TiO2催化劑，在乙炔加氫反應(yīng)中，
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