工业污水处理设备TiO2改性的研究

2018-08-15  来自: 河北天海之蓝除尘环保设备有限公司 浏览次数:211

工业污水处理设备TiO2改性的研究

  TiO2光催化剂主要存在如下缺点,一是载流子复合率高。效率较低,二届光吸收波长范围窄,吸收波长阔值大都在紫外光区,太阳光利用率低(仅占39~5%)。因此,对TiO2的改性主要从以下两方面着手。

  ①加人俘获剂或采用光电催化手段。以阻止e与h”的复合,提高TiO2的光保化欢率。例如贵金属(惰性金属)掺杂、过渡金属离子掺杂、加人氧化剂、利用超声波辅助TiO;光催化等。

  ②降低TiO2的禁带宽度,增加其吸收波长。充分利用太阳光。例如半导体表面光敏化、半导体复合等,又称为催化剂的表面修饰,

  (1)贵金属(惰性金属)沉积在目前研究中,常见的情性金属是第可族的P,其次是Ag、Ir、Ru、Pd等。在工业污水处理设备TiO2表面沉积适量的贵金属将引起载流子的重新分布,因面可避免电子空穴对的复合,使载流子得到有效分离,终提高光催化剂的光量子效率,不过贵金属的沉积量应控制在一个适宜的范围,过量的贵金属则可能成为电子空六复會的中心。在催化剂表面担载Pt、Au、Nb、Rh、 Pd等惰性金属,有利于光致电子向外部迁移,防止光致电子和空六的简单复合,提高了催化剂的反应活性,包括水的分解,有机物的氧化及重金属的氧化等。

大量研究结果已经证实, 贵金属的掺杂能使电子在激发后向金属迁移,从面使电f和空穴的结合受到抑制,大大提高了光催化话性,例如用载铂二氧化钛对3B艳红朵料溶液光假化降解性能的研究表明,在工业污水处理设备TiO2表面上担载适量的金属铂,由于电子在金属铂上的富家、减少了TiOz表面电子的依度,从而减少了电子与空穴的复合,增加了催化制表面的空穴数目,增强了催化剂的催化效果,

  (2) 氧化剂、金属离子或非金属离子掺杂 由于光催化反应局一对氧化还原反应,园此改变任何一个半反应的速率均会影响另一个半反应的速率,事实上,在般的光懂化反庭中,光生电子的俘获剂主要是吸附在催化剂表面上的氧,而氧的还原反应常常成为光懂化反应的控速步骤,因此,理论上在溶液中加人任何比氧更容易还原的物质均会提高氧化降解院应速率。常用的氧化剂如过硫酿盐、高确酿盐、O2、H2Oz等存在时,可以被获电子,降低电子和空穴的复合,也可提高光催化反应效率。

关键词: 工业污水处理设备           

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