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光催化系统的应用
2020-12-23

        光催化系统是光催化剂在外部光的作用下发挥催化作用,光催化剂在光的条件下发挥催化作用的化学反应。1972年,Fujishima在半导体TiO2电极上发现了水的光催化分解作用,开辟了半导体光催化这一新领域。1977年,Yokota在光照条件下,二氧化钛对丙烯环氧化具有光催化活性,扩大了光催化系统的应用范围,为有机物氧化反应提供了新的想法。此后,光触媒技术在能源制氢、二氧化碳还原、污染物分解等方面发展迅速,光触媒制氢在解决环境和能源问题方面具有广阔的应用前景。

光催化系统在环境保护方面的应用:

(1)有机污染物的处理:光催化反应可以分解各种环保有机物,消毒、脱色等。值得注意的是,光催化系统可以彻底分解很多物质,最终产物除CO2和H2O外,初始污染物中含有的卤素、硫、磷和氮等分别转换为X一、SO42-、PO43-、NO3-等无机盐离子,大幅度减轻了危害性

(2)无机污染物处理:光催化可解决汞、铬、铅等重金属离子污染问题。刘森等以ZnO/TiO2为催化剂,以阳光为光源,利用ZnO和TiO2的协同光催化作用处理镀铬废水,将Cr6离子恢复为Cr3离子,以氢氧化物的形式去除后者,达到管理的目的。光触媒过程也可以处理其他污染性金属。光触媒还可以分解氰化物等剧毒污染物。另外,SO42-、NO3-等有害气体吸附在光催化剂的表面,可以在光的作用下转换。


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