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关于光触媒净化技术的研究及其应用

时间:2019-09-23

日本黄色视频在线播放  核心提示:经过二十多年的研究与发展,此项技术的研究已经取得很大进展,并在环境净化方面得到应用。光催化技术在空气净化、环境抗菌与除臭等领域的应用,有可能将改变环境净化技术模式,产生一个全新的技术领域。 我国光触媒技术研究起步较晚,但近年来在光触媒材料研究方面已取得很大进展。国内相继研究开发出颗粒直径达5nm的高纯度锐钛矿二氧化钛(TiO2),比表面积高达222 m2/g,纯度>99.5%。这种高纯度光触媒材料在紫外光催化 下能发挥出超常氧化还原能力。 

日本黄色视频在线播放  由于全球自然环境和生态环境的变化,诸多新的传染病不断出现,加之很多建筑材料和装修材料挥发物造成对生活环境污染。因此,改善环境卫生状况,减少环境污染对人体健康的影响,提高抗病能力是目前预防医学工作者应当高度关注的问题。 虽然有了现代空气过滤洁净技术,但这只能解决局部空气净化问题,而且成本较高。传统的化学消毒剂用于环境消毒均存在毒性和刺激性问题,亦不能作到持续性作用。寻求对人和环境完全无害,又可持续对环境空气和表面生物因子和化学污染物具有净化作用的方法,已成为研究的重要课题,纳米光催化技术即是其中之一。 纳米光催化技术也称为光触媒技术于上世纪70年代中期起源于日本,其原理是利用锐钛矿二氧化钛(Titanium Dioxide)经纳米技术处理作为光触媒(Photocatalysis),在紫外 光作用下产生光氧化还原能力,使微生物和化学污染物彻底分解成二氧化碳和水,以达到对环境污染物的净化作用。 

日本黄色视频在线播放  经过二十多年的研究与发展,此项技术的研究已经取得很大进展,并在环境净化方面得到应用。光催化技术在空气净化、环境抗菌与除臭等领域的应用,有可能将改变环境净化技术模式,产生一个全新的技术领域。 我国光触媒技术研究起步较晚,但近年来在光触媒材料研究方面已取得很大进展。国内相继研究开发出颗粒直径达5nm的高纯度锐钛矿二氧化钛(TiO2),比表面积高达222 m2/g,纯度>99.5%。这种高纯度光触媒材料在紫外光催化 下能发挥出超常氧化还原能力。 

  纳米光(触媒)催化技术 

日本黄色视频在线播放  纳米及纳米技术 纳米是长度单位,原为“毫微米”,符号为nm(nanometer),相当于十亿分之一米即10-9(m)。 纳米技术是指在纳米尺寸范围内直接操作和安排分子、原子创造新材料的技术;纳米科学是指在纳米尺寸范围内认识自然和改造自然的科学。纳米技术主要包括纳米材料技术,纳米动力学技术,纳米生物学和药学技术,纳米电子技术等。 国际纳米科学技术委员会将纳米科学分为纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米工程学及纳米计量学等。 

  纳米光催化技术及光触酶 光催化技术是指利用不同光源照射某些触酶物质使之发生催化反应的技术,所以又称之为光触媒技术。能被光催化反应的物质叫光触媒或光催化剂;所谓光触媒指某种在特定波长光的作用下能发生新的化学反应和物质变化并形成新物质,同时产生对微生物和其他有机物破坏作用的化学物质;所以光触媒由触酶与光组成。光源主要是紫外光或含有紫外光的灯光、自然光和日光,目前应用的触媒主要是二氧化钛,有可能作为触媒的还有氧化锌(ZnO)和二氧化硅 (SiO2)。 纳米光催化技术或纳米光触媒技术是利用纳米技术将触媒物质如二氧化钛制作成纳米级范围内颗粒(5~10nm),使之能适应更多的光源,发挥出更好的光触媒效果;所以把经过纳米技术处理的光触媒称之为纳米光触媒或纳米光催化剂。 1.3光催化洁净技术 利用光触媒技术或光催化技术破坏环境中污染的有机化学物质,达到洁净环境的技术体系,把这种技术称之为光催化洁净技术。二氧化钛在紫外光催化作用下,显示出对微生物和有机化学物质破坏作用,起到净化环境空气和物体表面的效果,这已被许多研究所证实。将纳米光触媒制备成涂料、板材、陶瓷、玻璃和纤维,生产出空气净化器、含光触媒涂料的病床、用具、室内墙面、建筑材料等,用于净化室内空气和各种表面,在卫生学方面有可能发挥重要作用。 

  光触媒净化作用原理 

  光触媒作用特点 

日本黄色视频在线播放  光触媒或光催化是一项全新的技术,要求精度高,必须使制剂颗粒达到10nm以下;要求达到99%以上高纯度;可以进行配方,形成固定剂型(液体或颗粒粉剂);可以进行构建,制成各种成品或仪器,所以需要涉及到许多技术领域。 光触媒作用主要特点有:①作用广谱,在光触媒反应过程中,不仅能破坏生物因子,也能破坏各种有机化学物质;②在光触媒反应过程中,二氧化钛不参与反应,只起催化媒介作用,其本身并不随时间延长而消耗,因此使用寿命持久;③经过纳米技术工艺处理的触媒,可在含有微弱紫外线的灯光、自然光、阳光等多种光源下发挥作用;④完全无害,由于纳米二氧化钛本身不释放出有害物质且本身不参与反应,在反应过程中将所作用的物质完全氧化成无害的二氧化碳和水等无害物质,因此光触媒作用对环境完全无害。

  光触媒反应机理 光触媒(二氧化钛)在紫