光催化課件：第三章納米氧化鈦光催化原理(參考版)
2025-05-17 15:09本頁面
【正文】 如鈷四磺基酞花菁（ CoIITSP）與 TiO2表面光生電子共價(jià)連接，形成 O2－ ，提高光催化還原效率。含硫化合物、 OH－ 、 EDTA和其它螯合劑，影響半導(dǎo)體能帶位置，導(dǎo)帶移向更負(fù)的電勢。 但 HCO3－ 主要起了 ? OH清除劑的作用： HCO3－ ＋ ? OH HCO3－ ＋ H2O 反應(yīng)溫度 在光催化降解苯酚、草酸時(shí)，反應(yīng)速率與溫度之間存在阿累尼烏斯關(guān)系，但表觀活化能較低，僅為 10kJ/mol和 13kJ/mol ，可見反應(yīng)速率對(duì)溫度的依賴性不大。如加入 O H2O過硫酸鹽、高碘酸鹽等。 外加助催化劑 光催化反應(yīng)要有效進(jìn)行，需要減少光生電子和空穴的復(fù)合，這可通過使光生電子、空穴或兩者被不同的基元捕獲來實(shí)現(xiàn)。與光強(qiáng)也有一定影響。 r = k 在中等濃度時(shí)，關(guān)系復(fù)雜。初始濃度越高，降解速率越大。 一般情況下， （ 1）低光源強(qiáng)度時(shí)，反應(yīng)速率隨光強(qiáng)度而變，光量子效率為常數(shù)； （ 2）中光源強(qiáng)度時(shí)，反應(yīng)速率和光量子效率隨光強(qiáng)度的平方根而 變； （ 3）高光源強(qiáng)度時(shí)，反應(yīng)速率為常數(shù)，光量子效率隨光強(qiáng)度的倒數(shù) 而變。 光源與光強(qiáng) 黑光燈、高（中、低）壓汞燈、紫外燈、殺菌燈，波長在 200～400nm范圍。 （ 3）混晶效應(yīng)： 銳鈦礦與金紅石的混晶（非機(jī)械混合）具有較高的催化活性。 （ 2）表面羥基： 催化劑表面羥基與空穴反應(yīng)生成表面過氧化物，起復(fù)合中心的作用，因此表面羥基越少，催化劑活性越高。對(duì)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，活性增加，伴隨選擇性變化，其原因不僅在于催化劑表面積增加，而且與能量狀態(tài)有關(guān)系。表面反應(yīng)效率由復(fù)合和電荷
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