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光催化:二氧化钛光催化技术的应用

【时间】:2020-07-03   【作者】:王明涛  【点击】:   TAG标签:光催化(16)二氧化钛(1)   

  光催化:二氧化钛光催化技术的应用?近十几年来,伴随着可持续发展这一主题,全球性环境问题受到越来越多的关注。20世纪末和21世纪初,分别在里约热内卢和约翰内斯堡召开的两次环境与发展大会上,各国代表针对臭氧层破坏、全球气候变化、荒漠化等重要环境议题,先后制定了《蒙特利尔议定书》、《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》、《荒漠化防治公约》等国际条约,号召世界各国共同保护地球环境。在众多解决环境污染的控制方法中,使用光催化剂降解污染物这一方法,为终解决光催化技术及应用这一问题提供了一条新途径。该方法由于利用一次能源太阳光而且净化过程不会产生二次污染,且价格低廉,容易大规模生产,所以被认为是理想的解决问题的方法之一。

二氧化钛光催化技术的应用

  二氧化钛光催化技术的应用

  自1977年Frank等提出用光催化剂分解联苯及氧化联苯设想以来0,越来越多的光催化剂已经被发现可应用到环境保护中。光催化技术应用于环境控制领域具有如下优势:光催化可在常温下进行,节省能源(仅需低功率UV光源,不需要加温);光催化技术可将有毒有机物进行矿化而不会造成二次污染(如二英等);光催化技术效率高,寿命长,维护简单,运行费用低;光催化剂效入,光催化剂必将在环境净化方面扮演一个重要的角色。此外,光催化技术杀菌能力的普适性强,在医疗卫生等方面都将给人类带来大的益处。

二氧化钛光催化技术的应用

  二氧化钛光催化技术的应用

  环境污染可分为水体污染、固体废弃物污染、大气污染和噪声污染等。其中水体污染固体废弃物污染和大气污染的日益严重,已经严重制约了生活质量的提高,故备受关注。研究表明,纳米TiO2能处理多种有毒化合物,可以将水中的烃类、卤代烃、酸、表面活性剂、染料废水、含氮有机物、有机杀虫剂、木材防腐剂和燃料油等(见表1-1)很快地完全氧化为CO2、H2O等无害物质。无机物污染物也可在TO2表面产生光化学活性,获得净化。例如,废水中的Cr具有较强的致癌作用,在酸性条件下,TO2对Cr+具有明显的光催化还原作用,其还原效率高达85%12。

二氧化钛光催化技术的应用

  二氧化钛光催化技术的应用

  迄今为止,已经发现有2000多种难降解的有机化合物可以通过光催化反应而迅速降解目前,发达国家已尝试应用光催化技术来解决日益严重的水、空气和土壤等环境污染问题13-1。西班牙的PSA建造了欧洲一台工业规模的废水处理反应装置,处理含有苯酚、乙二醇、苯乙烯等多种有机污染物的树脂厂废水,年处理能力为1000m3;-在美国已将这些技术应用于光催化空气净化器以及核污染土壤的净化处理等方面。在废气净化方面,利用光催化氧化反应,可将汽车尾气中的NO、CO转化成无害的N2和CO2;还可以净化室内空气、冰箱异味等。在日本已将光催化剂镀在高速公路上的隧道照明灯上,用于分解通过的汽车所排放的废气,效果很好。这种玻璃还不易结雾,能保持透明度。除此以外,光催化剂技术从日用品到建材,以及通信、交通等领域均在广泛应用。

  光催化产品有光氧催化设备、光氧化活性炭一体机、空气净化器、具有自清洁的建筑玻璃、瓷砖卫生洁具、车厢挡风玻璃、眼镜片等产品因而光催化技术在环境保护上的应用开发在我国有广阔的应用前景。虽然我国在光催化技术应用开发方面还处于起步阶段,但在基础研究方面,为光催化技术环境净化应用提供了技术支撑。