UV光催化氧化設（shè）備中催化劑的作（zuò）用

發布日期（qī）：2018-08-29 作（zuò）者：青島91网址環保點擊：

自70年代初發現二氧（yǎng）化（huà）鈦電（diàn）極/具有光照下分解水的（de）功（gōng）能以來，有關二氧化鈦半導（dǎo）體光催化劑的研究成為環境領域的一個熱點。

UV光催化氧（yǎng）化設備中TiO2 的光催化機理：

半導體的能帶結構通常是由一個充滿電子的低能價帶和一個空的高能價帶構成，它們之間的區（qū）域稱為禁帶。禁帶是一個不（bú）連續區域.當能量大於或等於半（bàn）導體帶隙能的光波輻射此半導體催化（huà）劑（jì）時，處於（yú）價帶（dài）的電子(e)就會（huì）被激發到（dào）導帶上，價帶生成空穴(h+)，從而在（zài）半導體表麵產生具（jù）有高度活性（xìng）的空穴/電子對。TiO2 的帶隙能為 3.2ev，相當於波長為387.5nm光子（zǐ）的能量，當TiO2 受到波長小於 387.5nm的紫外光照射時，處於價帶的電子就（jiù）會被激發到（dào）導帶上去（qù），從而分別在（zài）價帶和導帶上產（chǎn）生高活性的光生空穴和（hé）光生（shēng）電（diàn）子。在電場的作用下，電子與（yǔ）空穴發生分（fèn）離，遷移到粒子表麵的不同（tóng）位置。熱力學理論表明，分布在TiO2表麵（miàn）的空穴可以將吸附（fù）在其表麵的OH-和H2O分子氧化成•OH，而電子(e-)具有很（hěn）強的還原（yuán）性，可使得TiO2固體表麵的電子受體如O2 被還原。O2 既可以抑製光催化劑上電子和空穴的複合，提高反應（yīng）效率，同時也是氧（yǎng）化劑，可以氧化已經羥（qiǎng）化的反應產物，是表麵羥基自由基的（de）另一個來源。締合在Ti4+表麵（miàn）的•OH的氧化（huà）能力是水體中存在的氧化劑中較強的（de），能夠（gòu）氧（yǎng）化大部分的（de）有機汙染物及部分無機汙染物，將其蕞終降（jiàng）解為CO2、H2O等（děng）無（wú）害物質，並（bìng）且對（duì）反應物幾乎無選擇性，因而在光催化（huà）氧化（huà）中起著決定性的（de）作（zuò）用。

用（yòng）半導體光催化分解毒性有機物有兩個優點：

一，適當（dāng）選擇催化劑，可以利（lì）用太陽能處理毒物，節約能源；

二，一些半導體（tǐ）的光生空（kōng）穴具有很強（qiáng）的氧化能力，能降解絕大多數（shù）有（yǒu）機物質，而且能將它們蕞後分解為二氧（yǎng）化碳、水和無機物，避免了用化學方法處理帶來的（de）二次汙染。