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納米TiO2是一種光催化劑
發(fā)布者:jingrui1234  發(fā)布時(shí)間:2020-12-16 11:57:01

             納米TiO2是一種光催化劑

納米二氧化鈦是一種新型的光催化無(wú)機(jī)功能材料,由于其粒徑1-100nm之間, 具有粒徑小、比表面積大、表面活性高、分散性好等特點(diǎn), 表現(xiàn)出獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)。它具有好的透明性,紫外線吸收性及熔點(diǎn)低、磁性強(qiáng)、熱導(dǎo)性強(qiáng)、成本低和不造成二次污染等特性;還具有好的抗菌作用,使 用過(guò)    會(huì) 發(fā)       ,     富,價(jià)      ,       解廢水中的有機(jī)物、涂料精細(xì)陶瓷、塑料催化劑、及化妝品等方面應(yīng)用廣泛,成為新型功能材料研究的熱點(diǎn)之一。

二氧化鈦是一種N型半導(dǎo)體材料,銳鈦礦相TiO2的禁帶寬度Eg?=3.2eV,由半導(dǎo)體的光吸收閾值λg與禁帶寬度E?g的關(guān)系式:λg(nm)=1240/Eg(eV)

可知:當(dāng)波長(zhǎng)為387nm的入射光照射到TiO2上時(shí),價(jià)帶中的電子就會(huì)發(fā)生躍遷,形成電子-空穴對(duì),光生電子具有較強(qiáng)的還原性,光生空穴具有較強(qiáng)的氧化性。在半導(dǎo)體懸浮水溶液中,

半導(dǎo)體材料的費(fèi)米能級(jí)會(huì)傾斜而在界面上形成一個(gè)空間電荷層即肖特基勢(shì)壘,在這一勢(shì)壘電場(chǎng)作用下,光生電子與空穴分離并遷移到粒子表面的不同位置,還原和氧化吸附在表面上的物質(zhì)。

在水溶液中,光生電子的俘獲劑主要是吸附在半導(dǎo)體表面上的氧,氧俘獲電子形成O2-OH-、水分子及有機(jī)物本身均可充當(dāng)光生空穴俘獲劑,空穴則將吸附在TiO2表面的OH-H2O氧化成具有高度活性的?OH自由基,活潑的?OH自由基可以將許多難以降解的有機(jī)物氧化為CO2H2O。

從上述光催化作用原理分析可知道,光催化過(guò)程實(shí)際上同時(shí)包含氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程,分別反映出光生空穴和光生電子的反應(yīng)性能,同時(shí)又相互影響,相互制約。近年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)二氧化鈦光催化材料具有降解廢水和空氣中的有機(jī)物,去除        物、含     、          有害  子、殺     用途。

 


 



 

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