光催化氧化反应器的研究进展
- 格式:pdf
- 大小:238.62 KB
- 文档页数:4
关于光催化氧化技术的综述研究光催化氧化技术被广泛应用于污染物治理领域。
该技术利用光催化剂将光能转化为化学反应能,使污染物在光催化剂和氧气的作用下发生氧化反应,降解成低毒、低浓度的物质。
该技术具有高效及无二次污染等特点,特别是在不易降解的有机物的处理上有着很好的应用。
光催化氧化技术的发展历程:1996年,光催化氧化技术被应用于废水处理。
1998年,日本出现了第一款商业化的光催化空气净化器。
2000年,国内开始研究光催化空气净化技术。
之后,国内外对光催化氧化技术的研究逐渐深入,应用领域也不断扩大。
目前,光催化氧化技术应用领域涉及悬浮颗粒、颗粒状物质、有机物、气体及水等领域的治理。
催化剂的选择:目前,常用的催化剂有TiO2、CdS、ZnO等。
在这些催化剂中,TiO2应用最广泛,其在紫外光照射下可以吸收大部分的紫外光谱。
CdS和ZnO的吸收较弱,但对可见光和紫外光的响应能力较强。
其中,CdS在光催化反应中表现出了很好的性能,被广泛应用于处理有机物和硫化物。
催化剂改性包括材料的掺杂和表面的改变等。
当掺杂物被引入催化剂时,掺杂物会与催化剂的晶格相互作用,从而改变催化剂的吸收和反应特性。
例如,Ag/TiO2催化剂的反应活性可提高4倍以上,掺杂Co的TiO2相对于纯TiO2催化剂反应活性提高了5-10倍。
光源选择:光催化氧化技术需要用到光源,目前在实验中使用的光源包括汞灯、钨灯、UV LED等。
其中,UV LED在光源选择中应用最广泛,其稳定性高,寿命长,同时还可以针对红外波段进行镀膜实现波长选择,具有很大的发展前景。
过程控制:光催化氧化技术需要对处理过程进行控制。
其中的光源强度、反应时间、催化剂浓度、溶液pH等因素都会影响反应效果。
此外,反应器的照射方式、反应器的形状等因素也会影响反应效果。
总体而言,光催化氧化技术在污染治理领域拥有广阔的应用前景。
虽然在研究过程中仍有一些问题需要解决,如光催化剂的选择、改性、光源选择、过程控制等,但通过不断的探索和创新,我们相信这一技术将会在未来得到进一步的发展。
光催化氧化催化剂载体的研究进展孙 俭1,郭永成2,肖雅婷1,吕振波1,李 剑1,杨丽娜1(1. 辽宁石油化工大学 石油化工学院,辽宁 抚顺 113001;2. 中国石油 抚顺石化分公司洗化厂,辽宁 抚顺 113001)[摘要]综述了近年来负载型光催化氧化催化剂载体的研究进展,并对不同类型载体(包括硅基、碳基、金属及金属骨架类载体等)的特性进行了分析总结。
硅胶、活性炭、金属氧化物等常见载体,经提纯、改性后,负载的催化剂均表现出较好的光催化氧化性能。
介孔分子筛类载体凭借高比表面积以及丰富独特的孔道结构成为研究热点;金属有机骨架材料作为一种新兴材料,在光催化氧化方面具有极大潜力。
[关键词] 光催化氧化;催化剂;脱硫;载体[文章编号]1000-8144(2021)01-0088-06 [中图分类号]TQ 426 [文献标志码]AResearch progress of photocatalytic oxidation catalyst carrierSun Jian 1,Guo Yongcheng 2,Xiao Yating 1,Lü Zhenbo 1,Li Jian 1,Yang Lina 1(1. Institute of Petroleum and Chemical Engineering ,Liaoning Shihua University ,Liaoning Fushun 113001,China ;2. Washing Plant of PetroChina Fushun Petrochemical Company ,Liaoning Fushun 113001,China )[Abstract ]Photocatalysis technology has become a research hotspot of many scholars. The research progress of supported photocatalytic oxidation catalyst carriers in recent years were reviewed ,and the advantages and disadvantages of different types of carriers including silicon-based ,carbon-based ,metal and metal frameworks and other carriers ,were analyzed and summarized. Common carriers such as silica gel ,attapulgite ,activated carbon ,etc.,after certain purification and modification ,the supported catalysts all show good photocatalytic oxidation performance. The mesoporous molecular sieve carrier has become a research focus due to its high specific surface area and rich and unique pore structure. As an emerging material ,metal organic framework materials have great potential in photocatalytic oxidation.[Keywords ]photocatalytic oxidation ;catalyst ;desulfurization ;carrierDOI :10.3969/j.issn.1000-8144.2021.01.015[收稿日期]2020-08-06;[修改稿日期]2020-10-09。
光催化剂在环保领域的应用摘要:光催化是一种新型的环境治理方法。
文章首先分析了光催化的反应机理,对光催化在水处理、气体处理以及其他环保方面的研究和应用进行了综述。
最后,指出了当前阻碍这一技术发展的难题。
Application of Photocatalyst to Contaminants DegradationAbstract: The photocatalysis was a new technology of environment treatment. The principle and mechanism of photocatalysis reaction was analyzed, firstly. Then the application of thistechnology was discussed in waste water, air and others area. At last, the mainproblems of photocatalysis were indicated at present.1 引言自1972年Fujishima和Honda[1]发现了TiO2作为催化剂,在太阳光的作用下可以分解水制得氢气以来,光催化反应开始得到了普遍的关注。
经多年深入的研究,逐步掌握了该反应的机理[2-3]。
在此基础上,研究者发现光催化反应可以有效的分解有机物、杀灭细菌和消除异味,并且光催化技术拥有多方面的优势,如反应温度是室温,光催化剂自身无毒、无害、无腐蚀性,也不会有二次污染等。
因此和传统的高温、常规催化、吸附等技术相比,光催化在环保领域的应用有很多明显的优势,近些年来取得了长足的发展[4-7]。
本文就这一技术在环保领域的应用做一个综合评述,以期为相关的研究提供参考。
2 反应机理光催化是以n型半导体的能带理论为基础,以n型半导体作催化剂的一种光敏氧化法。
半导体粒子具有能带结构,一般由填满电子的低能价带(V alence Band,VB)和空的高能导带(Conduction Band,CB)构成,价带和导带之间存在一个区域为禁带,区域的大小通常称为禁带宽度(Eg)。