綠色化學(xué)—綠色催化劑(參考版)
2025-01-19 21:46本頁面
【正文】 Company Logo 催化技術(shù)在環(huán)境污染防治中的應(yīng)用 ?消除酸雨和化學(xué)酸霧的發(fā)生 ?美國的能源公司將生物工程用于石油產(chǎn)品的脫硫工藝，通過把專門的微生物放進各種油品進行“生物脫硫”，效果奇佳。非貴金屬催化劑成本低但凈 化效率也差。 ?催化劑分為貴金屬催化劑、非貴金屬催化劑和稀土與少貴金屬催化劑。催化轉(zhuǎn)化技術(shù)是由催化轉(zhuǎn)化器和催化劑組成，催化轉(zhuǎn)化器是由金屬殼箱體、蜂窩陶瓷和減震隔熱墊構(gòu)成。通過外部電路調(diào)控電極電位，可對反應(yīng)條件、反應(yīng)速率進行調(diào)控 ?日本 EbaraResea公司應(yīng)用電極催化處理有機廢水，經(jīng)處理后 99%的酚、酸、烯、酉旨及其它有機物都發(fā)生降解反應(yīng)，也有用此法來處理含鉻廢水、煙氣及煤中的硫分 Company Logo 酶催化劑 ?一種真正的綠色催化劑，是一種能加速特殊反應(yīng)的生物分子，有近乎專一的催化性能 ?以苯為原料制乙二酸，原料苯是強致癌物質(zhì)，且整個操作過程在高溫、高壓下進行，所用硝酸對設(shè)備腐蝕嚴重，有毒性。 Company Logo 納米 TiO2光催化技術(shù)發(fā)展趨勢 ?研究出粒徑小、比表面大或具有微孔結(jié)構(gòu)的，光催化效率高的，易于生產(chǎn)和負載在各種材料上的，反應(yīng)后易分離且具有多種用途的新型光催化劑 ?尋求穩(wěn)定的摻雜材料，提高可見光的利用率。 Co2 + 進入 TiO2晶格內(nèi)能夠破壞 TiO2晶體質(zhì)點排列的周期性，造成晶體結(jié)構(gòu)的不完整，產(chǎn)生晶體缺陷，從而促使銳鈦型向金紅石型轉(zhuǎn)變，這種相變有利于 TiO2光催化活性的提高。金屬的引入可以抑制 TiO2 ?晶粒的長大，使粒徑減小，比表面積增加，有利于光活性的提高。但染料分子作為一種大分子有機金屬化合物，暴露在空氣中易被氧化脫色，它的不穩(wěn)定性直接限制了在氣固相中的應(yīng)用。 ?對半導(dǎo)體 TiO2進行有機染料敏化、金屬離子摻雜、表面沉積金屬或金屬氧化物等可以顯著改善 TiO2的光吸收和催化效能 Company Logo TiO2粉體和膜材料的摻雜與改性 ?將有機染料吸附在 TiO2表面來敏化 TiO2材料 ?染料分子在電荷轉(zhuǎn)移過程中，提供電子給寬禁帶半導(dǎo)體，TiO2再利用電子來還原另一種物質(zhì)。生成的納米 TiO2經(jīng)過XRD 檢測均是銳鈦和金紅石混合晶型，制備過程中加入 F 和SO42可以促進銳鈦型晶體的生成， Cl 的引入可以促進金紅石晶體的生成 Company Logo TiO2粉體和膜材料的摻雜與改性 ?TiO2屬于寬禁帶半導(dǎo)體，只能被紫外光激發(fā)，可見光利用率低，光生電子易發(fā)生復(fù)合，光量子效率低。 ?使用 H2O2溶液在較低溫度下直接氧化 Ti 金屬，可形成晶體化的TiO2催化劑，不需要煅燒過程，是在較低溫度下直接制備納米TiO2晶體的新方法。但不足之處在于反應(yīng)溫度高（ 400K），對設(shè)備的耐壓耐熱性能要求高 Company Logo 納米 TiO2的制備方法 ?液相法 ?低溫直接氧化法 ?溶膠 凝膠法中的煅燒過程會造成晶體燒結(jié)、團聚和催化活性的降低。它是在高壓釜中加入 TiO2的前驅(qū)體和水，在高溫和高壓的條件下反應(yīng)，控制一定的條件可以直接獲得不同晶型的TiO2粉體，不需要經(jīng)過煅燒處理。采用微乳法制備的納米 TiO2粉體大小可控，顆粒均勻且團聚度低，因而催化活性較高。微乳由一個個小液滴組成， W/ O 型液滴微觀形態(tài)為油連續(xù)相、表面活性劑和助表面活性劑相及水核 3 相組成。 Company Logo 納米 TiO2的制備方法 ?液相法 ?溶膠 凝膠法：一般以鈦醇鹽 Ti（ OR） 4為
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