什麼會影響TIO2催化效果,顆粒尺寸對TiO2光催化效能的影響

2021-08-08 21:31:43 字數 2244 閱讀 7197

1樓:匿名使用者

一般影響催化劑的因素有溫度,時間。催化劑的狀態(也就是固態或者粉末狀),還有就是催化劑的活性了

2樓:yhx茗草櫻

1、何為光催化?????

答:奈米半導體材料在光的照射下,通過把光能轉化為化學能,促進化合物的合成或使化合物(有機物、無機物)降解的過程稱為光催化。

2、光催化特性

與體相材料不同,奈米半導體材料可以利用太陽能進行光催化反應,例如:粒徑為10nm的tio2半導體粒子,對於光催化有機物顯示出高效率的量子效率,而在相應的體相半導體上卻觀察不到任何光催化活性

3、tio2的光催化機理

在光照下,tio2微粒吸收光子,其價帶上的電子(e-)就被激發,同時在價帶上產生空穴(h+),從而生成電子-空穴對。

光生空穴可以奪取半導體顆粒表面被吸附物質或溶劑中的電子,使原本不吸光的物質被活化或氧化。電子受體通過接受表面的光生電子而被還原,可與溶解在水中的氧發生反應,生成·o2-,·o2-再與h+發生一系列反應,最終生成·oh自由基。光生空穴和·oh自由基有很強的氧化能力,可奪取吸附在tio2顆粒表面有機物的電子,從而使有機物得以氧化分解。

4、tio2光催化反應的影響因素

tio2有三種晶型:銳鈦礦型、金紅石型和板鈦礦型。其中具有光催化活性的主要是銳鈦礦型和金紅石型,一般認為銳鈦礦型活性較高,這主要是因為:

(1)、銳鈦礦相的帶隙能(3.2ev)略高於金紅石相(3.1ev),而對於半導體的光活性來說,帶隙能越大,反應活性越高。

(2)、金紅石相tio2是一種高溫穩定相,一般是由銳鈦礦相經600~1000oc高溫煅燒而得到,高溫熱處理造成了光催化劑粒徑、比表面積的顯著下降,其表面活性基團(ti3+,oh-)的減少,從而使得光催化活性變小

(3)金紅石相tio2比表面積較小,對o2吸附能力差,缺少相應的光生載流子的俘獲劑,因而光生電子和空穴容易複合,導致催化活性降低。

二氧化鈦光催化反應機理?

3樓:匿名使用者

作用機理

zxl-001奈米二氧化鈦光催化反應機理:

奈米tio2光催化降解機理共分為7個步驟來完成光催化的過程:

1、 tio2 + hv→ eˉ+ h+

2、 h+ + h2o→oh + h+

3、 eˉ+ o2→ooˉ

4、 ooˉ+h+ →ooh

5、 2ooh → o2 + h2o2

6、 ooˉ+ eˉ+ 2h+ →h2o27、 h2o2 + eˉ→oh + ohˉ8、 h+ + ohˉ→oh

當一個具有hv能量大小的光子或者具有大於半導體禁頻寬度eg的光子射入半導體時,一個電子由價帶(vb)激發到導帶(cb),因而在導帶上產生一個高活性電子(eˉ ),在價帶上留下了一個空穴(h +),形成氧化還原體系。溶解氧及水和電子及空穴相互作用,最終產生高活性的羥基。ohˉ、o2ˉ、oohˉ自由基具有強氧化性,能把大多數吸附在tio2表面的有機汙染物降解為co2、h2o,把無機汙染物氧化或還原為無害物。

殺菌機理

zxl-001奈米二氧化鈦具有很強的光催化殺菌作用。通過對奈米tio2光催化殺滅革蘭氏陰、陽性細菌的致死曲線進行對比、常規培養驗證和透射電鏡觀察得出結論:奈米tio2光催化滅菌首先是從細菌細胞壁開始,其產生的自由基能破壞細胞壁結構,使細胞壁斷裂、破損,質膜解體,然後進入胞體內部破壞內膜和細胞組分,使細胞質凝聚,導致細胞內容物溢位,可出現菌體空化現象。

從而證實了奈米tio2的抑菌機理是在光催化作用下,奈米tio2禁帶上的電子由價帶躍遷到導帶,在表面形成高活性的電子-空穴對,並進一步形成·ohˉ、 ·o2ˉ、·oohˉ通過一系列物理化學作用破壞細菌細胞,從而殺滅細菌。

4樓:匿名使用者

在光子激發下,電子被激發出來,形成一個電子和一個孔穴,孔穴可以捕獲電子,而電子可以給予客體, 從而具有氧化還原作用。

影響因素首先是催化劑的屬性,另外是光強度,光波頻率以及反應溫度。

顆粒尺寸對tio2光催化效能的影響

5樓:happy苦澀的糖

有影響啊,比如說比表面積,顆粒大,比表面積就小,光催化效能就變差

影響半導體光催化活性的因素有哪些

6樓:碧蓮盛曹醫生

以奈米二氧化鈦(

抄tio2)光催化

襲劑為例,影響奈米(tio2)光催化活性的因素還是很多的,比如說:催化劑的晶型、粒子大小、表面結構、摻雜金屬離子、半導體耦合、表面***沉積、半導體光敏化、半導體與粘土交聯等。

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