光降解和光氧化的机理课件 (一)
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高分子材料的光降解和光氧化过程摘要:高分子材料是现代社会广泛应用的全能新材料,它为现代社会的发展奠定了重要的基础,为高科技的不断创新提供了不竭动力。
高分子材料在自然环境中暴露,就会逐渐发生老化,引起老化的外界因素有日光、臭氧、氧、雨、雪、温度、湿度等。
本文分析了高分子材料的光降解和光氧化过程。
关键词:高分子材料;光降解;光氧化过程日光辐射的紫外光能量是引发高分子材料光氧老化的主要因素。
通常日光在空间的能量分布可以延伸到2 00毫微米以下,但是由于大气臭氧层的吸收作用,使到达地球表面辐射能的波长,几乎都在29 0毫微米以上一、高分子材料的概述生命体是由高分子组成的,高分子是由数个原子共价键链接的大分子,高分子的分子量具有数量多、易分散的特点。
我们通常把有相对较高分子质量的高分子化合物看作高分子材料的基础。
高分子材料无处不在,例如纤维(丙纶、涤纶、棉纶、腈纶)、橡胶(乙丙橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶)、塑料(PS、PE、PVC、PP)等等,高分子材料已经深入到了我们的日常生活中。
高分子材料有很多优点,如弹性高、质量轻、绝缘性好、密度小,并且还具备耐磨性、耐腐蚀性以及耐热性等多种性能。
通过对其深入的研究与分析,使我们可以利用科学技术创造新的高分子材料,进而为人们的生活提供便利,促进社会的发展。
二、高分子材料的发展史高分子材料按来源分可以分为3种:第一种是天然高分子材料;第二种是半合成的高分子材料;第三种是合成的高分子材料。
天然高分子材料构成了生命体,是生命体的源头,也是生命体进化的基础。
人类早在远古时代就开始使用兽皮、树枝等天然高分子材料。
随着时代的发展,人类对天然高分子材料进行加工,从而得到了纸张、棉织物、树胶等材料,大大提高了人们的生活质量。
19世纪,人类对高分子材料的探索进入了新的阶段,通过化学技术加工天然高分子材料,进而研发了半合成高分子材料。
20世纪初,人类合成了高分子酚醛树脂,这标志着合成高分子材料时代的到来。
光降解和光氧化的机理课件 (一)
近年来,随着环境污染日益加剧,光降解和光氧化逐渐成为污染物处理中的重要手段。
本文将介绍光降解和光氧化的机理课件。
一、光降解
1. 什么是光降解?
光降解是利用光线催化分解有机物,将其转化为无害的小分子物质的过程。
光降解的主要原理是光能的吸收和利用。
2. 光降解的机理
当光线照射污染物时,会引起其内部能量的激发和电子跃迁,从而形成激发态和离子态。
这些激发态和离子态会与其他体系发生反应,从而导致污染物分解成小分子物质。
具体来说,光降解的机理包括以下几个步骤:
(1)光吸收:光线与污染物分子发生相互作用,导致分子内部能量激发,使其处于高能激发态。
(2)电子跃迁:激发态分子中某些电子跃迁到高能轨道,形成自由基或离子。
(3)自由基反应:产生的自由基与其他污染物分子相互作用,引发连锁反应,从而分解有机物。
(4)分解:有机物分解成小分子物质,如二氧化碳、水、氨等。
二、光氧化
1. 什么是光氧化?
光氧化是利用氧化剂和光线,将有机物氧化成二氧化碳和水的过程。
光氧化常用的氧化剂包括过氧化氢、臭氧、高锰酸钾等。
2. 光氧化的机理
光氧化的机理与光降解类似,都是通过光线的吸收和利用,使有机物
发生分解或氧化反应。
具体来说,光氧化的机理包括以下几个步骤:
(1)氧化剂吸收:氧化剂如过氧化氢会与光线发生作用,激发其内部
能量。
(2)激发态:激发态产生的氧化剂会与污染物发生反应,从而导致污
染物分解或氧化。
(3)自由基反应:如光降解中的自由基反应,光氧化中也包括自由基
反应的过程。
(4)分解或氧化:由于反应过程不同,光氧化中的产物主要为二氧化
碳和水。
综上所述,光降解和光氧化的机理类似,都是通过光线的吸收和利用,促进污染物的分解或氧化反应。
在环境污染物的处理中,光降解和光
氧化是非常有效的手段。