光催化在空气净化中的应用(光催化在空气净化中的应用选题背景及意义)
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本文目录一览:
光催化技术应用于空气净化方面存在哪些弊端?
光催化技术应用于空气净化方面所表现出的弊端主要体现在以下几个方面:
1、光催化对污染物的去除效率较低。
2、光催化剂一般需要紫外光照射,在夜间无光照或室内光照不足时,会使部分有害气体分解不彻底。
3、污染物在光催化剂表面的的停留时间过短,导致不能被光催化氧化彻底降解,会产生中间产物,有些中间产物对人体健康带来的危害可能大于目标污染物。
4、目前大多数光催化降解实验及反应器设计都只考虑在低风量条件下(<10 L/h),而室内空气净化器一般设计较高的风量(>100 m3/h) 以确保洁净空气量(CADR)值能满足相关标准的要求,这势必会减少污染物在光催化剂表面的停留时间,降低光催化效率。
光催化在降解大气污染在国内的发展现状?
光解行业这几年发展的非常快,运用面也很广,对于低浓度的有机挥发物有一定的处理效果。
但是,近年来发展光解产生的臭氧也是一种污染物,以及运行维护问题,诞生了很多新的处理工艺
光催化的原理什么?
光催化光催化在空气净化中的应用的原理是利用光来激发二氧化钛等化合物半导体光催化在空气净化中的应用,利用它们产生的电子和空穴来参加氧化—还原反应。 当能量大于或等于能隙的光照射到半导体纳米粒子上时,其价带中的电子将被激发跃迁到导带,在价带上留下相对稳定的空穴,从而形成电子—空穴对。
由于纳米材料中存在大量的缺陷和悬键,这些缺陷和悬键能俘获电子或空穴并阻止电子和空穴的重新复合。这些被俘获的电子和空穴分别扩散到微粒的表面,从而产生光催化在空气净化中的应用了强烈的氧化还原势。
光催化原理是基于光催化剂在光照的条件下具有的氧化还原能力,从而可以达到净化污染物、物质合成和转化等目的。通常情况下,光催化氧化反应以半导体为催化剂,以光为能量,将有机物降解为二氧化碳和水。
因此光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术,对室内空气质量的改善已得到国际学术界的认可。
扩展资料:
光催化优点
操作简单、能耗低、无二次污染、效率高。
1、直接用空气中的氧气做氧化剂,反应条件温和(常温 常压) 。
2、可以将有机污染物分解为二氧化碳和水等无机小分子,净化效果彻底。
3、半导体光催化剂化学性质稳定,氧化还原性强,成本低,不存在吸附饱和现象,使用寿命长。
光催化净化技术具有室温深度氧,二次污染小,运行成本低和可望利用太阳光为反应光源等优点,所以光催化特别合适室内挥发有机物的净化,在深度净化方面显示出光催化在空气净化中的应用了巨大的应用潜力。 常见的光催化剂多为金属氧化物和硫化物,其中二氧化钛的综合性能最好,应用最广。
自1972年Fujishima和Honda发现在受辐照的二氧化钛上可以持续发生水的氧化还原反应,并产生氢气以来,人们对这一催化反应过程进行光催化在空气净化中的应用了大量研究。
结果表明,二氧化钛具有良好的抗光腐蚀性和催化活性,而且性能稳定,价廉易得,无毒无害,是目前公认的最佳光催化剂。该项技术不仅在废水净化处理方面具有巨大潜力,在空气净化方面同样具有广阔的应用前景。
参考资料来源:百度百科——光催化原理
光触媒能否净化空气?
可以。
一、光触媒产品是当今世界上最为有效的空气净化手段之一,但其功能主要局限于净化空气。添加负离子的光触媒产品在净化的空气中释放负离子,即在洁净的空气中增加了优化空气质量的功能,使您在拥有安全洁净空气的同时更能享受到大自然的清新。
二、光触媒就是光催化剂。是一种能加快其它反应物之间的反应速度,而其本身在反应前后不发生变化的物质,其主要成分为二氧化钛。
三、光触媒在光照下,利用空气中的水蒸气和氧,去除污染物,具有杀菌、去味、防霉、自净、净化空气的作用:
光触媒在紫外光的作用下,价带上的电子(eˉ)跃迁到导带,在价带上产生相应的空穴(h+),生成具有极强氧化作用的超氧离子自由基、羟基自由基、超氧羟基自由基,不仅能将甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等有毒有害气体、污染物、臭气、细菌等氧化分解成无害的CO2和H2O, 而且具有高效广谱的消毒性能,对各种常见的致病菌都有很好的抑制和杀灭作用。一般抗菌剂只有杀菌作用, 但不能分解毒素,光触媒则可以将细菌遗体及在体内残留毒素完全分解,达到彻底消毒杀菌的目的。经科学实验证明, 光触媒对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、沙门氏菌、芽杆菌和曲霉等具有很强的杀灭能力。从而达到净化空气中有毒有害气体和有效控制细菌、病毒的交叉感染及抑制细菌繁殖的目的。光触媒作用过程中本身不发生变化和损耗只提供一个反应场所,具有时间持久、持续作用、性质稳定、安全无毒的优点,不产生二次污染,是国际公认的绿色环保无污染的产品。
光催化剂(光触媒)空气净化器是什么原理,效果怎么样?
光触媒指在光照下能催化分解有机污染物的一种特殊催化剂,一般现在市场上的光催化剂材料都是二氧化钛纳米材料,目前所研究出来的光催化剂都不是很理想,不是成本太高就是催化性能一般,现在实验室正在通过各种改性希望能得到催化性能比较好同时成本比较低的催化剂。二氧化钛催化的原理简单的说是这样的:由于纳米二氧化钛具有很高的比表面积,表面活性很高,当光照射在材料上就会很容易激发出电子,使得二氧化钛纳米颗粒表面具有很高氧化活性,能够很轻易地氧化空气的有机污染物,如装潢之后室内的气体还有其它有机污染物等等。一般将污染物氧化分解为CO2、水等。
光催化净化器在国外现在已经很常见,但国内由于人们生活水平的差距还有室内环境方面发展的也比较迟,因此在中国出现的比较晚,不过近几年也出现了大量的光催化材料公司,不过目前国内市场上的光催化材料很多都是假冒的产品,好像一小瓶要上千的吧,具体市场价格我也不太清楚,不过你要买的太便宜那肯定是假货。如果买的是真品的催化净化效果应该还是可以的。
这类材料也是21世纪大力发展的材料,前些年研究的很火。二氧化钛在一定条件也可以分解水变成氢气和氧气,也可以应用于太阳能电池中等等。所以它是未来环境、能源重点发展的方向。
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