多金属氧酸盐光催化降解有机污染物研究进展综述
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光催化降解综述光催化降解是一种利用光催化剂在光照条件下加速化学反应的技术,被广泛应用于环境污染治理领域。
本文将从光催化原理、光催化剂的选择和应用、光催化降解的机制以及当前存在的问题和发展趋势等方面进行综述。
一、光催化原理光催化是利用光照激发光催化剂产生电子-空穴对,从而引发一系列化学反应的过程。
在光催化过程中,光催化剂吸收光能,产生电子-空穴对,其中电子和空穴可以参与各种氧化还原反应和非氧化还原反应。
通过光催化剂的表面吸附或溶液中的物质吸附,可以实现对目标污染物的降解和转化。
二、光催化剂的选择和应用在光催化降解中,光催化剂的选择至关重要。
常见的光催化剂包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、半导体纳米材料等。
其中,二氧化钛是最常用的光催化剂之一,具有高光催化活性、稳定性和低成本等优势。
光催化剂的应用形式有粉末状、薄膜状、纳米材料状等,可以根据具体需求选择适合的形式。
三、光催化降解的机制光催化降解主要通过光催化剂吸收光能激发电子-空穴对,引发一系列氧化还原反应来实现。
在光照条件下,光催化剂表面的电子-空穴对会与周围的溶液中的氧、水等反应物发生反应,生成活性氧物种(如·OH、O2·-等)。
这些活性氧物种具有强氧化性,可以与有机污染物发生反应,使其分解为无害的物质,从而实现光催化降解的效果。
四、存在的问题和发展趋势尽管光催化降解技术具有很大的潜力和应用前景,但仍存在一些问题。
首先,光催化剂的光催化活性和稳定性需要进一步提高,以提高降解效率和延长催化剂的使用寿命。
其次,光催化过程中的光照条件和反应条件对降解效果有很大影响,需要进行深入研究和优化。
另外,光催化剂的选择和应用需要根据不同污染物的特性进行优化,以提高降解效果和经济效益。
未来的发展趋势主要集中在以下几个方面。
首先,研究人员将致力于开发新型的光催化剂,提高其光催化活性和稳定性。
其次,利用纳米技术和其他材料改性技术,改善光催化剂的光吸收性能,提高光催化降解效率。
光催化技术在环境污染物降解中的应用及机理研究摘要环境污染已成为全球性的重大问题,光催化技术作为一种绿色环保的污染物降解技术,近年来得到了广泛的研究和应用。
本文综述了光催化技术的原理、应用及机理研究进展。
首先介绍了光催化技术的定义、发展历程以及其在降解污染物方面的优势。
其次,详细阐述了光催化降解污染物的机理,包括光生电子-空穴对的产生、氧化还原反应、活性物种的生成和参与反应等。
然后,针对不同类型的污染物,例如有机污染物、重金属离子、氮氧化物等,概述了光催化技术在环境污染治理方面的应用,并分析了其优缺点。
最后,展望了光催化技术未来的发展方向,包括新型光催化材料的研发、光催化反应体系的优化以及光催化技术与其他技术的协同应用等。
关键词:光催化技术;环境污染物降解;机理研究;应用;发展趋势1. 引言随着工业化进程的不断推进,环境污染问题日益突出,对人类健康和生态环境造成了严重威胁。
传统的污染物治理方法,例如焚烧、吸附、化学沉降等,存在能耗高、二次污染严重、处理效率低等缺点,难以满足日益严格的环境保护要求。
因此,开发高效、环保的污染物治理技术至关重要。
光催化技术是一种利用光能驱动催化剂发生氧化还原反应,从而降解污染物的技术,近年来得到了广泛的研究和应用。
光催化技术具有以下优点:*高效:光催化剂可以将光能转化为化学能,实现对污染物的深度降解,甚至可以将有机污染物彻底氧化成二氧化碳和水。
*环保:光催化过程不涉及高温高压,不产生二次污染,是一种绿色环保的污染治理技术。
*成本低:光催化剂可以循环使用,且光能来源丰富,因此具有较低的运行成本。
2. 光催化技术的原理光催化技术是利用半导体光催化剂在光照条件下发生的氧化还原反应,实现对污染物的降解。
其核心原理是光生电子-空穴对的产生和分离。
2.1 光生电子-空穴对的产生当光催化剂吸收能量大于其禁带宽度的光子时,价带上的电子被激发到导带,形成电子-空穴对。
价带上的空穴具有强氧化性,可以氧化还原反应中的还原剂,而导带上的电子具有强还原性,可以还原反应中的氧化剂。
双端氨基官能化的多金属氧酸盐双端氨基官能化的多金属氧酸盐:探索新时代催化剂的前沿领域一、引言多金属氧酸盐(polyoxometalates,简称POMs)作为一类重要的功能材料,具有多种优异的性质和潜在应用。
近年来,人们对双端氨基官能化的多金属氧酸盐的研究日益深入,这种新型氧酸盐具有独特的结构和催化活性,为解决能源、环境和化学合成等领域的重大问题提供了新的策略和解决方案。
本文将从深度和广度两个方面,全面评估双端氨基官能化的多金属氧酸盐的研究现状和前沿进展,并探讨其应用前景。
二、双端氨基官能化的多金属氧酸盐的结构特性双端氨基官能化的多金属氧酸盐是指在传统POMs基础上,通过引入具有氨基官能团的配体,使得氨基以双端方式与金属离子配位形成新的结构。
这种新型结构使得多金属氧酸盐在催化反应中表现出了更高的活性和选择性。
双端氨基官能化的多金属氧酸盐具有以下几个独特的结构特性:1. 多元金属结构:双端氨基官能化的多金属氧酸盐中,金属离子的种类和数量更多样化,且存在着精确的空间排列关系,这种多元金属结构可以提供更多的催化位点和表面活性中心,从而提高催化活性和选择性。
2. 氨基官能团的引入:氨基官能团的引入使得多金属氧酸盐表面具有了更丰富的功能化位点,提供了更多的催化反应路径和可能性。
氨基官能团还能与底物分子发生氢键或其他相互作用,改变其活化能和反应动力学,从而实现更高效的催化转化。
3. 双端配体的配位方式:双端氨基官能化的多金属氧酸盐中,氨基的配位方式呈现出多样性,可以通过氨基的两个端口与金属离子相互配位,形成不同的化学结构和反应中心。
这种双端配位方式为催化反应的多样性和灵活性提供了更多选择。
三、双端氨基官能化的多金属氧酸盐的催化应用双端氨基官能化的多金属氧酸盐在催化领域具有广泛的应用前景和潜力。
以下将从能源转化、环境治理和有机合成三个方面,介绍其具体的催化应用。
1. 能源转化:双端氨基官能化的多金属氧酸盐在太阳能电池、燃料电池和电解水等领域具有重要应用。
光催化降解有机污染物的机理和动力学研究有机污染物的产生和排放,是现代社会面临的重要环境问题之一。
这些有机物来源广泛,包括化工厂、制药厂、印染厂等工业生产过程中的废水废气,以及生活污水、农业排放等。
其中,某些有机物由于其难降解性和毒性较大,对环境和人类健康造成了极大的危害。
因此,研究高效、经济的有机污染物治理技术,显得尤为重要。
光催化技术是近年来备受研究和发展的一种化学传递技术,其应用范围广泛,可以解决废水废气处理、生产过程中的催化反应等问题。
光催化降解有机污染物的原理是利用紫外线、可见光等高能量光源激发溶解在光催化反应剂中的电子,激发出电子-空穴对,从而形成活性氧离子和活性自由基,进而催化有机污染物分子的氧化降解。
该过程中,光子和反应剂之间的能量转移和电子传递是两个重要的动力学过程,也是研究光催化反应机制的关键。
光催化降解有机污染物的机理可以分为两个部分:光化学和化学。
光化学过程是指光子与反应剂分子发生的作用。
当光子激发反应剂分子时,反应剂分子中的某些电子被激发为高能态,成为激发态电子。
该激发态电子具有较长的寿命,可以与其他分子中的电子进行交换,从而在激发态电子和基态电子之间形成动态平衡。
化学过程是指经过光化学过程后,物质自身具有的反应能力。
光化学过程所激发的激发态电子可以从反应剂分子跃迁到污染物分子,导致污染物分子的氧化降解。
光催化降解有机污染物的动力学研究,主要是研究反应速率、表观反应速率常数和反应动力学等方面。
反应速率是指单位时间内产生的反应物物质的消耗量,通常使用AOPs测量该反应速率。
AOPs是一种独特的光催化氧化进程,可将污染物快速地氧化分解为无害的无机物。
表观反应速率常数是指光催化反应速率与反应中反应物的浓度之间的比值。
该常数说明了反应的偏离程度,即反应介于不可逆和可逆之间的能力。
反应动力学是指研究反应速率与反应物浓度、温度、压力等因素之间的关系。
反应动力学数据可以用来确定反应机理、优化工艺参数以及解释实验数据等。
多金属氧酸盐非均相光催化降解处理有机废水的研究进展赵毅;韩育宏;张玄;王涵【摘要】非均相光催化氧化是一种催化剂易于回收利用且研究广泛的高级氧化技术.本文综述了多金属氧酸盐(POMs)非均相光催化降解废水中有机污染物的研究现状.该类非均相光催化剂主要包括负载型POMs(载体主要有半导体氧化物、离子交换树脂和分子筛)、POMs复合膜材料、不溶性盐和多元复合物.讨论了其制备方法、降解效果、反应机理和重复使用性.最后,指出了该领域未来可能的研究方向,为该领域的进一步研究提供参考.%The heterogeneous photocatalytic oxidation had been widely investigated as an advanced oxidation technology with easily recyclable catalyst.In this paper,the research status of to degradation of organic pollutants in wastewater by heterogeneous photocatalysis with polyoxometalates (POMs) was reviewed.Heterogeneous photocatalysts included immobilized POMs (using semiconductor oxides,ion exchange resins and molecular sieves as carrier),POMs composite filmmaterials,insoluble salt and multiple composites.Their preparation methods,degradation effects,reaction mechanisms and reuse performances were discussed.Finally,several possible research directions were pointed out,providing reference for further research in the field.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】6页(P383-388)【关键词】多金属氧酸盐;非均相光催化;负载;复合膜;多元复合物【作者】赵毅;韩育宏;张玄;王涵【作者单位】华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定071003;华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定071003;河北大学物理科学与技术学院,河北保定071002;保定市环境保护监测站,河北保定071000;华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】X703多金属氧酸盐(Polyoxometalates,POMs),也称为杂多酸化合物,是一类具有多种结构和性质的由金属和氧组成的化合物,是一种优良的氧化还原催化剂和光催化剂。
多金属氧酸盐光催化降解有机污染物研究进展综述近年来,随着工业化与城市化的迅速发展,有机污染物的排放呈现出不可忽视的增长趋势。
这些有机污染物对环境与人类健康带来严重危害,因此研究高效可持续的降解方法显得尤为重要。
在此背景下,多金属氧酸盐光催化技术逐渐受到研究者的关注,并取得了一系列研究进展。
本文将对多金属氧酸盐光催化降解有机污染物的研究进展进行综述,旨在提供参考和启发。
一、多金属氧酸盐光催化原理多金属氧酸盐光催化是一种基于可见光激发多金属氧酸盐的光电化学反应。
其原理是:多金属氧酸盐在可见光的激发下,电子从价带跃迁至导带,形成空穴和自由电子。
在光照条件下,有机污染物通过吸附在多金属氧酸盐表面,与其产生光催化反应。
这种反应通过捕获自由电子和空穴来引发有机污染物的降解,最终生成无害的物质。
二、多金属氧酸盐光催化降解有机污染物的研究进展在多金属氧酸盐光催化降解有机污染物的研究中,研究者们广泛探索了不同类型的多金属氧酸盐材料、光催化条件、催化剂表面结构和有机污染物种类等因素对降解效果的影响。
1. 多金属氧酸盐材料的选择多金属氧酸盐材料的选择对光催化降解有机污染物起着至关重要的作用。
研究发现,不同类型的多金属氧酸盐对不同有机污染物的降解具有不同的效果。
例如,钨酸盐对某些有机酸类污染物具有很好的降解性能,而钒酸盐则对某些有机染料有较高的催化活性。
因此,在实际应用中,选择合适的多金属氧酸盐材料对于提高降解效率至关重要。
2. 光催化条件的优化除了多金属氧酸盐材料的选择外,光催化条件的优化也是提高降解效率的关键因素。
研究者们发现,不同的波长、强度和光照时间对光催化反应的效果有着重要影响。
通过合理调节光催化条件,可以提高光催化反应速率和效率,从而实现更有效的有机污染物降解。
3. 催化剂表面结构的调控多金属氧酸盐催化剂表面的结构也对其光催化性能产生重要影响。
通过调控催化剂的形貌、晶体结构以及表面吸附活性位点等因素,可以增强催化剂的光吸收性能和光催化活性,提高有机污染物的降解效果。
多金属氧酸盐综述一、多金属氧酸盐的发展历史多金属氧酸盐(Polyoxometalates,POMs)是由前过渡金属离子通过氧连接而形成的一类多金属氧簇化合物。
多金属氧酸盐的范围主要是高价态的前过渡金属(主要指V、Nb、Ta、Mo、W),具有形成金属—氧簇阴离子的能力。
相关研究也形成了一个学科——多酸化学。
早期的多酸化学认为多酸是由两个或两个以上的无机含氧酸根阴离子缩合脱水得到的一类化合物,根据组成不同分为同多酸和杂多酸阁。
多酸化学的发展历史大致如下:1826年 J.Berzerius成功合成了第一个杂多酸 (NH4)3PMo12O40·H20。
1864年C.Marignac合成了第一个杂多酸盐—钨硅酸,并用化学分析方法对其组成进行了确定,从而真正开拓了多酸化学研究的新时代。
1893在 Werner在前人工作的基础上,提出了配位理论,并进行了实验验证。
1908年 Miolati-Rosenheim学说提出,不论是含铝还是含钨系列的多酸阴离子都可以形成M2O72-离子。
1929年 Pauhng提出12系列多酸结构的三维模式,使多酸化学进入了又一个新时代。
1933年英国物理学家J.F.Keggin提出了著名的Keggin结构,这在多酸历史上具有划时代的意义。
1937年Anderson等人提出了Anderson结构,既六个在同一平面上的金属MO6八面体围绕着一个杂原子的八面体。
1948年,该结构的存在被Evans证实。
1945年 Wells提出了2:18系列多酸化合物的结构。
1953年 Dawson用X-ray证实了Wells得出的结构—Wells-Dawson结构。
1956年 P.souchay和J.Bye提出了多酸溶液化学的概念。
1959年 Baker等人第一次用X-ray技术测定了K5[Co3+W12O40]·20H20中氧的位置,结果表明MO6八面体有一定的扭曲,从而为多酸化合物的特殊性质的解释提供了基础。
• 80 +山东化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2021年第50卷过渡金属取代型多金属氧酸盐催化反应研究进展李佳欣,杨敏,程子峰,刘博然,于晓晶#(哈尔滨理工大学化学与环境工程学院黑龙江省高校绿色化工技术重点实验室,黑龙江哈尔滨150040)摘要:过渡金属离子与缺位多酸构成的金属取代型多酸不仅丰富多样的结构,而且在催化、材料、食品化学等应用领域都占有不可替代的地位。
金属元素取代的 金属氧酸盐及化 研究进展进行了概述。
关键词:取代型多金属氧酸盐;催化;研究进展中图分类号:〇643.3文献标识码:A文章编号:1008-021X ( 2021 #01-0080-02Research Progress in the Catalytic Reaction of Substituted Polyoxomet^latesLi Jiaxin,Yang Min,Cheng Zifeng,Liu Boran,Yu Xiaojing*(School of Chemical and Environmental Engineering ,Harbin University of Science and Technology ,Key Laboratoryin University of Heilongjiang on Green Chemical Engineering and Technology ,Harbin 150040,China )Abstract & Transition -metal^substituted polyoxometalates formed by transition metal ions and lacunary POMs are not only variety of structures ,but alsoin catalysis ,materials ,food chemistry andother applications occupy anirreplaceable possummarized the classical transition -metal-substituted polyoxometalates and their advances in catalytic reactions .K ey words & transition metal substituted polyoxometalates ; catalysis ; research progress多金属氧酸盐(Polyoxometalates ,POMs ) 金属(一般为 金属)、 的化 , 元 金属氧簇。
多金属氧酸盐-H2O2体系用于芥子气模拟物降解性能研究摘要:本文采用多金属氧酸盐/H2O2体系对芥子气模拟物进行降解性能研究。
通过控制反应条件,优化体系反应条件,比较不同金属阳离子对降解性能的影响,验证体系的可行性和有效性。
结果表明,多金属氧酸盐/H2O2体系能够有效降解芥子气模拟物,并且在合适反应条件下反应效果最佳,钴、镍、铬等金属阳离子会对反应产生显著影响。
该研究为芥子气模拟物降解提供了一种新的方法。
关键词:多金属氧酸盐/H2O2体系、芥子气模拟物、降解性能、金属阳离子、反应条件优化1. 背景芥子气是一种极具威胁性的毒剂,具有高毒性、易挥发、化学稳定性差等特点,能够对人体、动植物、环境等造成严重危害。
因此,研究芥子气的降解技术具有重要的应用价值。
多金属氧酸盐/H2O2体系作为一种新型降解体系,具有反应速度快、无毒无害、可大规模生产等优点,成为一种新的芥子气降解方法值得探究。
2. 实验方法2.1 实验物质和仪器实验物质:钼酸铵(AR,西安某实验室)、钨酸铵(AR,西安某实验室)、过氧化氢(30%,AR,天津某实验室)、苯酚(AR,西安某实验室)、金属离子(Ni2+、Co2+、Fe3+、Cr3+、Mg2+、Ca2+)。
实验仪器:梯度洗脱液相色谱(Shimazu SH69-6A)、分光光度计(Shanghaiprecision instrument DOCHUN 722),电导仪(METTLER TOLEDOSG3-F)、采样器(Atkins Sott)、磁力搅拌器。
2.2 实验步骤首先将钼酸铵、钨酸铵溶于去离子水中,加入过量过氧化氢。
然后加入不同金属离子和苯酚,控制反应时间和温度,反应后用梯度洗脱液相色谱、分光光度计、电导仪等仪器测定反应产物。
最后比较不同实验条件下降解效果差异,确定最优实验条件。
3. 实验结果在不同实验条件下,通过梯度洗脱液相色谱、分光光度计等仪器检测反应产物,得出各实验条件下芥子气模拟物的降解率。
综述多金属氧酸盐电催化方面的研究摘要:综述了多金属氧酸盐的电化学性质及其在电催化降解染料废水的研究,亚硝酸根的电催化还原,甲醇电催化氧化的促进作用等方面的研究与应用。
并为进一步研究它的应用指出了前景。
关键词:多金属氧酸盐电催化一,前言多金属氧酸盐(Polyoxometalate,POM)是由前过渡金属离子通过氧连接而形成的一类多金属氧簇化合物。
多金属氧酸盐的范围主要是高价态的前过渡金属(主要指V、Nb、Ta、Mo、W),具有形成金属—氧簇阴离子的能力。
相关研究也形成了一个学科——多酸化学。
早期的多酸化学认为多酸是由两个或两个以上的无机含氧酸根阴离子缩合脱水得到的一类化合物,根据组成不同分为同多酸和杂多酸盐。
杂多阴离子具有良好的氧化还原行为,其氧化还原状态非常稳定,能在不影响结构的情况下通过改变杂原子或配原子来调整它们的氧化还原电势,并且可能进行多电子转移,这使得杂多阴离子作为氧化还原催化剂对间接电化学过程有非常重要的意义,有望填补间接化学反应中具有高选择性并且稳定时间长的氧化还原催化剂极少的空白。
近年来,研究的焦点集中在杂多阴离子的电化学行为和电催化活性方面,大量有发展潜力的成果已经被报道。
Keggin和Dawson型杂多阴离子已被广泛用作电催化剂。
进入20世纪70年代后,随着科学水平的提高,尤其随着电子计算机技术的飞跃发展,经计算机数据处理的物理测试仪器的检测灵敏度和速度都大为提高,所能提供的信息量大大增加,极大地促进了多酸化学的发展。
作为一类含有氧桥的多核配合物,相关的各项研究日趋被人们所重视。
在这些体系中金属离子之间通过电子传递所产生的相互作用以及它们与桥基、端基配体的相互协调和影响,使它们呈现出许多不同于单核配合物的物理功能、化学性质和生物活性。
多酸化合物的合成进入了裁剪和组装快速发展的阶段,大量结构新颖的多酸化合物被合成出来,高聚合度、链型、微孔、层状多酸配合物及纳米结构、夹心式、无机双螺旋类多酸配合物层出不穷,功能性多酸化合物的合成、开发依然是处使多酸化学长足发展的动力,多金属氧酸盐的功能化,几乎涉及了所有领域,如催化、光电磁功能材料以及药物化学,特别是抗病毒、抗肿瘤、抗艾滋病的研究。
光催化降解有机污染物的研究进展近年来,随着工业和生活水平的不断提高,有机污染物排放量不断增加,导致土壤、水体和大气环境受到严重污染。
有机污染物的种类繁多,除了传统的污染物如苯、甲苯、二恶英等之外,还有新型污染物如磺酸盐、氟化物、抗生素等,这些新型污染物具有环境毒性大、生物降解能力差的特点。
如何有效地降解这些有机污染物成为环保领域中一个重要的课题。
目前,传统治理手段主要包括化学氧化、生物降解、吸附和物理沉淀等技术,这些技术一般适用于有机污染物浓度较低的情况下,而对于浓度较高的有机污染物或难降解的新型有机污染物,则效果不尽如人意。
因此,对于难降解有机污染物的新型治理技术研究就显得尤为重要。
在此背景下,光催化技术开始走进我们的视野。
光催化技术是基于半导体材料的吸光特性,通过光致电荷分离、电荷传输等机理使有机污染物发生无害化降解的过程。
相对于传统治理技术,其具有效率高、能耗低、操作简单等优点,因此,近年来受到了广泛的关注和研究。
首先,半导体材料的选择对光催化降解工艺效果至关重要。
当前研究常用的半导体材料主要有TiO2、ZnO、Fe2O3、Cu2O等。
其中,TiO2研究最为广泛,因为其能带结构合适、化学稳定性好等因素。
但是,其缺陷是光响应谱范围窄、光生电子-空穴对复合速率快,且贵金属掺杂会导致成本增加。
因此,近年来也有学者选择其他半导体材料如ZnO进行研究。
论文[1]指出,ZnO沉积在材料基底上能够提高光催化反应的效率,其降解率在比较宽的波长区域中均表现出很高的光催化活性。
其次,催化剂的改性对反应效果也有重要影响。
传统TiO2仅在紫外波长下激发具有光催化活性,然而,目前大多数光源均为白光,因此无法实现最大化利用。
为了提高TiO2的可见光响应能力,研究人员选择改性TiO2,例如银掺杂TiO2 (Ag/TiO2)。
论文[2]指出,在Ag/TiO2催化剂的带隙范围内,无机质的吸收和Ag粒子的表面等离子激元共振的荧光共振能够吸收可见光,并在Ag的表面捕获并活化光生电子,从而增强了催化剂的活性。
Vol.40/No.19/Westleather光催化降解有机污染物技术现状及发展方向刘振兴(陕西国防工业职业技术学院,陕西西安710300)摘要:科技的发展和进步给人们的生活带来了较多的便利,但是其同时也产生了较多的问题,如越来越多的有机污染物产生,给人们的生产和生活带来了较大的不便。
而在进行有机污染物处理时,生物技术被认为是最为有效的方法。
但是,再生合计的处理过程中,许多有机污染物存在有较多的毒害作用,处理难度比较大,处理效果也并不是十分的理想。
为了更好的解决该问题,处理好有机污染物,光催化技术应运而生,相较于传统的处理技术来说,光催化技术具有处理速度快,效果佳的优点,因此受到了较多人的关注。
本文,笔者将结合相关研究对该技术进行详细分析,并探讨其发展方向。
关键词:光催化讲解;有机污染物;技术;现状;发展方向中图分类号:TQ426文献标识码:A文章编号:1671-1602(2018)19-0133-011光催化降解有机污染物技术研究现状所谓的光催化降解有机污染物技术,指的是当有机废水中存在半导体分泌催化剂的时候,通过一定强度的紫外光照射之后,体系中产生一定量和多种形式的活性氧和自由基,由于这些活性氧和自由基具有较高的氧化电位,因此能够对有机物进行讲解,使其矿化为水或者是二氧化碳,进而达到治理有机物的目的。
当前,关于该技术的研究和应用案例可谓是数不胜数,而在具体的技术研究过程中,其应用分歧主要在于反应器的类型。
在降解有机污染物时,其反应器主要有两种类型,一类是利用自然光作为照射光源,采用催化剂固化技术的平板式反应器,另外一类则是利用人工光源为照射光源,采用粉末催化剂的悬浆体系光催化反应器,其多为圆柱形。
在具体的使用过程中明,两种反应器各有优缺点。
以平板式反应器为例,其在使用时,操作并不是十分的方便,而且必须要将催化剂固定在平板的表面,因此催化剂的表面积大幅度降低,这样也间接导致污染物的降解速率下降;其次,平板式反应器主要是借助太阳能进行催化,而太阳能的清洁度虽然比较高,而且成本低,但是其在具体使用过程中可能会受到季节、天气和时间等多种因素的影响,导致光照强弱出现变化,这样也会影响反应器作用的发挥。
光催化污染物降解技术研究随着工业化和城市化的不断发展,环境污染问题已成为人们关注的热点话题。
其中,水污染问题较为严重。
目前,传统的水处理技术,如生物处理、化学处理等方法已经不能满足人们的需求。
因此,人们开始研究新型的水处理技术,其中光催化污染物降解技术备受关注。
1、光催化污染物降解技术的基本原理光催化污染物降解技术是一种利用光催化反应在光催化剂的作用下将有毒有害的污染物转化为无害化合物的技术。
光催化剂主要是指重金属氧化物、氮化物等物质。
在被激发后,光催化剂将可见光或紫外线中的能量转化为化学活性能量,使其降解污染物。
2、光催化污染物降解技术的优点与传统的水处理技术相比,光催化污染物降解技术有着明显的优点。
首先,光催化污染物降解技术具有高效性和稳定性。
其次,其对物质的选择性强。
光催化剂会根据不同的污染物选择不同的模式,从而降解污染物。
此外,光催化污染物降解技术有着节能、环保的特点。
相较于其他水处理技术,光催化污染物降解技术无需添加任何化学试剂,在不增加其他污染物的情况下,完成降解任务。
3、光催化污染物降解技术的应用领域目前,光催化污染物降解技术已经在很多领域得到了广泛的应用。
比如,在地下水、城市污水、有机污染物方面的处理都得到了广泛的应用。
此外,光催化污染物降解技术在环境监测、农业生产、食品加工等方面也有很多的应用价值。
4、光催化污染物降解技术的研究和发展尽管光催化污染物降解技术在很多方面都表现出了良好的应用前景,但在实际应用中,仍然存在着一些问题。
比如,在光催化剂的选择、污染物的选择、反应温度和反应时间等方面都需要不断地探索和完善。
因此,科学家们在光催化污染物降解技术的研究和发展方面仍有很长的路要走。
未来,随着技术的不断发展,相信光催化污染物降解技术将会为人们的生活和环境带来更多的福利。
结语:光催化污染物降解技术是一种非常有前途的环保技术。
其不仅有着高效性和稳定性的特点,而且具有低污染性、安全性、节能性等很多优点。
多酸催化反应的研究作者:郑继军聂婧思姜惠康刘亚冰来源:《科学导报·学术》2020年第67期【摘要】多金属氧酸盐是一类具有独特构造和化学性质的簇聚物。
由于其在能量、催化、光学、材料等具有潜在的价值,已成为化学研究的热点领域。
本文综述了近些年来多酸作为环境友好型催化剂在化学反应催化方面的应用:光催化降解、电催化还原、CO2环加成反应、烯烃环氧化。
【关键词】多金属氧酸盐;催化;氧化还原引言多金属氧酸盐又称多酸,是一类由过渡金属和氧相结合而成的化合物,具有高负电荷、大分子量、极性溶剂中良好的溶解性和结构多样可变等特点。
距J.Berzerius合成的12-钼磷酸铵(NH4)3PMo12O40·nH2O第一个多酸—以来,多酸化学已有近两百年历史。
多酸不仅是一种高效、绿色的催化剂,同时还能催化多种类型反应,例如光催化降解、电催化还原、CO2环加成反应、烯烃环氧化反应。
一、光催化反应解-吸有机物近年来,能将以阳光为能量的光催化技术应用于科研工作者关注的重点。
多酸的光敏性质早在1916被Rindel M.S发现,他发现R-Keggin钨酸盐H3[PW12O40]可以被光还原而生成一种蓝色物质,且该物质可以被空气再氧化。
Kirandeep等[1]通过溶剂热法在酸性条件下将配体咪唑和5-硝基间苯二甲酸分别与Co(CH3COO)2·4H2O/Zn(NO3)2·6H2O进行反应,合成了两组具有高效吸附性能的[Co(api)(nita)]·DMF和[Zn2(api)2(nita)2]·DMF多酸盐,研究发现,Co-MOF 在酸性介质pH =3,接触时间30min条件下,Co-MOF对MO的吸附率为56%,相较于Zn的36%,Co被发现是表现出显著良好结果的最佳系统,具有良好的吸附性能。
二、电催化还原多酸催化剂通过非均相氧化反应来激活电极表面,促使与底物发生反应使失活介质再生。
光催化材料的降解有机污染物实验近年来,随着工业化进程的加快和人们对环境保护意识的提高,有机污染物成为一个严重的环境问题。
有机污染物的排放对水体、大气和土壤造成了严重的污染,对人类健康和生态环境造成了巨大的危害。
因此,寻找一种高效、环保的方法来降解有机污染物成为了科研工作者的重要任务。
光催化技术作为一种新兴的环境治理技术,吸引了众多研究者的关注。
光催化材料的降解有机污染物实验成为了当前研究的热点之一。
光催化材料是一种能够利用光能进行化学反应的材料,通过光催化反应可以将有机污染物分解为无害物质,从而实现有机污染物的降解。
在光催化材料的降解有机污染物实验中,首先需要选择适合的光催化材料。
常用的光催化材料包括二氧化钛、氧化锌、氧化铟等。
这些材料具有良好的光催化性能,能够有效地吸收光能并产生电子-空穴对。
其中,二氧化钛是应用最广泛的光催化材料之一,因其价格低廉、稳定性好、光催化活性高而备受关注。
在实验中,我们可以通过不同的方法制备光催化材料。
一种常用的方法是溶胶-凝胶法。
该方法通过将适量的前驱体溶解在溶剂中,然后加入适量的络合剂和催化剂,在适当的条件下进行反应,最终得到光催化材料。
另一种方法是水热法,该方法通过将适量的前驱体和溶剂放入高压容器中,在高温高压下进行反应,最终得到光催化材料。
在实验中,我们可以选择不同的有机污染物进行降解实验。
常见的有机污染物包括苯系物、酚类物质、农药等。
以苯系物为例,我们可以将其溶解在适量的溶剂中,然后将光催化材料加入到溶液中,并暴露在光源下进行反应。
在实验过程中,我们可以通过监测溶液中有机污染物的浓度变化来评估光催化材料的降解效果。
除了选择合适的光催化材料和有机污染物外,实验条件的控制也是实验成功的关键。
光催化反应受到光源强度、反应温度、溶液pH值等多个因素的影响。
因此,在实验中需要仔细控制这些因素,以保证实验的准确性和可重复性。
在实验结果方面,我们可以通过不同的分析方法来评估光催化材料的降解效果。