半導(dǎo)體光催化基礎(chǔ)第五章-半導(dǎo)體光催化應(yīng)用-資料下載頁
2025-01-12 04:10本頁面
【正文】 代，以提高穩(wěn)定性和使用壽命） ? 電池的串并聯(lián)問題 …… 35 優(yōu) 勢(shì) ? 成本低：僅為硅太陽能電池的 1/5～ 1/10 ； ? 壽命長(zhǎng)：使用壽命可達(dá) 1520年； ? 大規(guī)模生產(chǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造。 因此， DSSCs是一類非常有前途的清潔太陽能轉(zhuǎn)換裝置，對(duì)它的研究將有利于緩解當(dāng)今世界的能源危機(jī)問題，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 36 應(yīng) 用 37 ? 有機(jī)污染物的處理 ? 無機(jī)污染物的處理 1. 光催化能夠解決 Cr6+、 Hg2+、 Pb2+等重 金屬子的污染問題； 2. 光催化還可分解轉(zhuǎn)化其它無機(jī)污染物，如 CN、 NO H2S、 SO2, NOx等 ? 室內(nèi)環(huán)境凈化 環(huán)保方面的應(yīng)用 38 有機(jī)物 催化劑 光源 光解產(chǎn)物 烴 T iO 2 紫外 CO 2 ， H 2 O 鹵代烴 T iO 2 紫外 HCl ， CO 2 ， H 2 O 羧酸 T iO 2 紫外，氙燈 C O ， H 2 ，烷烴，醇，酮，酸 表面活性劑 T iO 2 日光燈 CO 2 ， SO 32 染料 T iO 2 紫外 CO 2 ， H 2 O ，無機(jī)離子，中間物 含氮有機(jī)物 T iO 2 紫外 C O 32 ， NO 32 ， NH 4+， P O 43 ， F 等 有機(jī)磷殺蟲劑 T iO 2 紫外，太陽光 Cl， P O 43 ， CO 2 主要有機(jī)物光催化降解反應(yīng) 39 測(cè)試條件 氣體濃度 放入涂料板前 放入涂料板后 一天 兩天 五天 七天 去除效率 （ %） 氨氣（ mg/m3) 91 甲醛（ mg/m3) 92 苯（ mg/m3) 94 納米 TiO2光催化綠色涂料對(duì)室內(nèi)氨氣等的降解 40 衛(wèi)生保健方面的應(yīng)用 滅殺細(xì)菌和病毒 可以用于生活用水的的殺菌消毒；負(fù)載 TiO2 光催化劑的玻璃、陶瓷等是醫(yī)院、賓館、家庭等各種衛(wèi)生設(shè)施抗菌除臭的理想材料 ? 使某些致癌細(xì)胞失活 41 防結(jié)霧和自清潔涂層 方面的應(yīng)用 ?在紫外光照射下，水在氧化鈦薄膜上完全浸潤(rùn)。因此，在浴室鏡面、汽車玻璃及后視鏡等表面涂覆一層氧化鈦可以起到防結(jié)霧的作用 ?在窗玻璃、建筑物的外墻磚、高速公路的護(hù)欄、路燈等表面涂覆一層氧化鈦薄膜，利用氧化鈦在太陽光照射下產(chǎn)生的強(qiáng)氧化能力和超親水性，可以實(shí)現(xiàn)表面自清潔 TiO2薄膜 有機(jī)污垢 無機(jī)污垢 CO2 H2O 42 ? 有機(jī)合成 光催化不僅可分解破壞有機(jī)物，在適當(dāng)條件下還能用來合成一些有機(jī)物。如在非水溶劑中，苯乙烯光催化聚合生成聚苯乙烯。 ? 無機(jī)反應(yīng) H2O(l) H2+1/2O2 N2(g)+3H2 2NH3 h? h? 光催化化學(xué)合成 PC PC 43 ?光生電子和空穴對(duì)的轉(zhuǎn)移速度慢，復(fù)合率高，導(dǎo)致光 催化量子效率低； ?只能用紫外光活化，太陽光利用率低； ?粉末狀 TiO2在使用過程中存在分離、回收困難等問題。 納米 TiO2光催化技術(shù)的不足 44 將光催化劑制成薄膜或以微粒形式負(fù)載于基質(zhì)上： 有效解決了懸浮相光催化劑分離回收難的問題 可以克服懸浮相催化劑穩(wěn)定性差、容易中毒等缺點(diǎn) 應(yīng)用活性組分和載體的功能組合來設(shè)計(jì)新型光催化反應(yīng)器 但是也存在光催化劑分散度降低，與反應(yīng)物接觸面積減小，光吸收效果變差等缺點(diǎn)。 光催化劑固定化的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 45 納米 TiO2光催化有著廣闊的應(yīng)用前景 今后工作的重點(diǎn) （ 1）對(duì)納米 TiO2催化劑進(jìn)行修飾，研制復(fù)合納米 TiO2催化劑，擴(kuò)展光譜響應(yīng)范圍，提高催化活性； （ 2）加強(qiáng)采用自然光源和光催化劑固定技術(shù)的研究； （ 3）設(shè)計(jì)新型光催化反應(yīng)器，提高光催化效率； （ 4）積極推廣應(yīng)用研究成果； 納米 TiO2光催化應(yīng)用前景展望
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