太陽能光電催化降解有機(jī)污染物耦合制氫-在線瀏覽
2025-07-16 22:12本頁面
【正文】 ,既節(jié)省制氫成本 , 又去除污染。大多數(shù)的光催化劑需要加入電子供體來抑制光生電子和空穴的復(fù)合以及氫和氧的逆反應(yīng) ,從而獲得產(chǎn)氫。 選題背景 ? 為了解決能源問題和環(huán)境問題 ? 更好地充分利用太陽能，提高光催化分解水的效率 ? 探索高效、廉價的廢水資源化處理的綠色處理技術(shù) ? 探索合成高效、穩(wěn)定的復(fù)合二氧化鈦納米管技術(shù) ? 同時，目前國內(nèi)外所采用污水生化處理技術(shù)對一些難降解的有機(jī)污染物仍然達(dá)不到徹底降解的目的。因此，把利用太陽能來探求一種高效、廉價的污水處理資源化綠色技術(shù)已成為當(dāng)今水處理領(lǐng)域研究的熱點。這種材料能夠充分利用太陽光中的紫外光和可見光，同時也能夠最大限度地吸附有機(jī)污染物，為實現(xiàn)有效降解有機(jī)污染物同時大量產(chǎn)氫奠定堅實的基礎(chǔ)。本課題針對有機(jī)廢水未能有效資源化治理和充分利用太陽能，探索以太陽能為驅(qū)動力的新型 TiO2 納米管材料光電催化降解有機(jī)污染物同時產(chǎn)氫的新方法，闡明產(chǎn)氫去污的耦合機(jī)制和典型污染物降解機(jī)理。 2 研究 現(xiàn)狀 ? 光電催化的基本原理和特點 ? 納米 TiO2顆粒有良好的量子效應(yīng)，其禁帶寬度 (Eg )為 3. 2 eV，波長小于 387 nm的紫外光照射后，價帶 (VB )的電子吸收光子的能量被激發(fā)到導(dǎo)帶 (CB) 。 ? Ti02+hv e—+h+ (l一 l) ? e—+h+ 光或熱 (l一 2) ? 光生空穴因具有極強的得電子能力，因而具有很強的氧化能力，可奪取半導(dǎo)體表面吸附的有機(jī)物溶劑中的電子，使原本不吸收光的物質(zhì)被活化、氧化。光生空穴 h+可以直接將吸附的分子氧化，也可以先將吸附在TiO2表面的 OH一和 H2O分子氧化成氧化能力更強的輕基自由基心 H，而 .OH自由基再進(jìn)一步將吸附的分子氧化，而二者也可同時起作用。這樣可以同時起到降解污染物和產(chǎn)氫的雙重目的。 ? pH的影響 ? 一般認(rèn)為，改變 pH值將改變?nèi)芤褐卸趸伣缑骐姾尚再|(zhì)，進(jìn)而影響電解質(zhì)在二氧化鈦表面上的
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