光催化原理:半導體光催化劑大多是n型半導體材料,都具有區(qū)別于金屬或絕緣物質(zhì)的特別的能帶結構,即在價帶和導帶之間存在一個禁帶。由于半導體的光吸收閾值與帶隙具有式K=1240/Eg(eV)的關系,因此常用的寬帶隙半導體的吸收波長閾值大都在紫外區(qū)域。當光子能量高于半導體吸收閾值的光照射半導體時,半導體的價帶電子發(fā)生帶間躍遷,即從價帶躍遷到導帶,從而產(chǎn)生光生電子(e-)和空穴(h+)。此時吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負離子,而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。而超氧負離子和氫氧自由基具有很強的氧化性,能將絕大多數(shù)的有機物氧化至終產(chǎn)物CO2和H2O,甚至對一些無機物也能徹底分解。光催化材料,一般是指某類半導體材料。江蘇水產(chǎn)氫光催化
與簡單紫外殺菌對比,光催化技術有哪些特點?高效:廣譜抗細菌殺菌能力,其消毒殺菌能力是紫外的3倍,徹底解決紫外消毒中存在的光復活問題;節(jié)能:對紫外輻射劑量要求低,可節(jié)省紫外運行功率15-30%,降低運行費用;延長紫外燈管壽命:由于紫外燈管沒滿負荷運行,故燈管壽命延長10-20%,燈管更換周期更長,運行費用更低;簡單:只需在原有消毒渠中安裝一套配套固載型光催化強化消毒反應器,紫外燈架置于其上即可;安全:無二次污染,對魚類安全無害。光化學及光催化氧化法是目前研究較多的一項高級氧化技術。福建圓斑光催化氙燈光催化污水處理裝置如何作業(yè)的?
光催化反應裝置公式的原則:1、引發(fā)反應產(chǎn)生激發(fā)態(tài)分子(A*)A(分子)+hv→A*。2、A*分離生成新物質(zhì)(C1,C2…)A*→C1+C2+…。3、A*與其他分子(B)反應生成新物質(zhì)(D1,D2…)A*+B→D1+D2+。4、A*能量損失回到基態(tài)時發(fā)光(熒光或磷光)A*→A+hv。5、A*與其他惰性化學分子(M)相碰撞,使A*+M→A+M′失去活性。一種引發(fā)的反應,一種分子或原子吸收光子形成A*激發(fā)態(tài)的反應。激發(fā)反應1所吸收的光子能量,必須符合分子或原子的電子能級差。材料分子的電子能級差很大,價電子只能被遠紫外線、紫外線和可見光的高能部分激發(fā)到高能態(tài)。也就是,波長小于700nm才能引發(fā)光化學反應。激發(fā)態(tài)分子活性較大,可產(chǎn)生上述2~4點的系列復雜反應。是激發(fā)態(tài)分子引發(fā)的兩種化學反應形式,其中反應2是大氣中光化學反應中重要的反應,激發(fā)態(tài)分子分解成兩個以上的分子、原子或自由基,使污染物在大氣中發(fā)生轉化或遷移。光催化反應裝置中的反應4和5是激發(fā)態(tài)分子失去能量的兩種形式,而反應又回到原來的狀態(tài)。
光譜濾光片可根據(jù)客戶要求模擬太陽光譜。液體過濾器中的水吸收了數(shù)百瓦的不想要的紅外波長,并且使用循環(huán)冷卻系統(tǒng)消散了熱能。光催化濾波片產(chǎn)品特點:基材選取耐高溫石英光學玻璃基材,鋼化光學玻璃基材等進口鍍膜設備制造,波長溫度漂移小截止高,高透過耐用的硬質(zhì)膜層耐高溫,用于光催化光源,氙燈光源,太陽模擬光源等。氙燈光源能源由于是借助光的能量促使水分子分解反應,因此后來將這一現(xiàn)象中的氧化鈦稱作光觸媒。普遍應用與光催化、光降解、太陽能電池研究,光電響應型器件測試、表面光電壓譜、光學檢測、各類模擬日光可見光加速實驗、表面缺陷分析等領域。將水分解制備氫氣和降解污染物是光催化的兩大用途。光催化氧化反應以半導體為催化劑,以光為能量,將有機物降解為二氧化碳和水。
光催化反應器LED冷光源優(yōu)點:高節(jié)能:節(jié)能無污染對環(huán)境產(chǎn)生了保護。直流驅動,較低功耗(單管0.03-0.06瓦)電光功率轉換接近,光催化反應器與相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。壽命長:LED光源被稱為長壽燈,光催化反應器意味著永遠不會熄滅的燈。固體冷光源,環(huán)氧樹脂封裝,燈體內(nèi)也沒有松動的部分,不存在燈發(fā)光易燒、熱沉積、光衰減等缺點,壽命可達6萬至10萬小時,比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。變化:LED光源利用紅、綠、籃三基色原理,在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度,可自由混合,產(chǎn)生256×256×256=1677216種顏色,形成不同顏色的組合變化。利潤環(huán)境保護:環(huán)境保護效益更好,光譜無紫外線和紅外線,無熱量,無輻射,眩光小,廢棄物可回收,無冷光源,安全觸摸,光催化反應器是典型的綠色照明光源。高功率光催化金鹵燈普遍應用于光解水制氫、光降解污染物、各類模擬日光可見光加速實驗等研究領域。上海高功率光催化氙燈
光催化具有氧化性強的優(yōu)點。江蘇水產(chǎn)氫光催化
光催化系統(tǒng)就是光觸媒在外界光的作用下發(fā)生催化作用,光觸媒在光照條件下(可以是不同波長的光照)所起到的催化作用的化學反應。從1972年,F(xiàn)ujishima在半導體TiO2電極上發(fā)現(xiàn)了水的光催化分解作用,從而開辟了半導體光催化這一新的領域。1977年,Yokota發(fā)現(xiàn)光照條件下,二氧化鈦對丙烯環(huán)氧化具有光催化活性,拓寬了光催化應用范圍,為有機物氧化反應提供了一條新思路。此后光催化技術在能源制氫、二氧化碳還原、污染物降解等方面迅速發(fā)展起來,光催化制氫在解決環(huán)境和能源問題上具有廣闊的應用前景。江蘇水產(chǎn)氫光催化