|
|
161UTMK
|
Фотокаталитические фильтры и все о них.
|
|
Фотокатализ в далеком 1980-м
Проблемы разложения воды под воздействием света, также были сосредоточены в конце 1970-х с фотокаталитической подход, т. е. по существу с Фотоэлектрохимия но без внешней цепи. Концептуально, это похоже на процесс коррозии, как сочетание двух короткозамкнутых электрохимических реакций. В случае коррозии, две реакции могут быть анодного растворения металла в совокупности с любой катодной H2 O2 эволюции или сокращения. фотокаталитического разложения воды интенсивно изучается пудрой анатаза суспензии TiO2, с Pt, нанесенной на TiO2, как катодного катализатора. Хотя было несколько экспериментов для одновременного производства Н2 и О2 в порошок системы, либо такие эксперименты не могут быть воспроизведены или эффективность реакции была рассмотрена, в 1980 году, причины вода под воздействием фотолиза не может преврашаться в порошок, хотя она может в один электрод. В процессе пришли к выводу, что производится Н2 и О2 газов может рекомбинировать к регенерации молекул воды через обратной реакции в порошок системы, поскольку производственные площадки каждого газа расположены близко друг к другу. Для решения этой проблемы, они добавили органических соединений в водной суспензии платинированного TiO2. В этом случае, воды снижается, производство H2 на сайты Pt и органические соединения окисляются вместо воды фотогенерированных дырок на TiO2 сайтов. H2 доходов производства удивительно эффективно, с квантовым выходом более 50% в присутствии ethanol.15) Большинство органических соединений, в том числе биомассы полученных соединений и даже отходы организмов, может повысить эффективность производства водорода. Это происходит потому, окислительно-восстановительный потенциал для фотогенерированных дырок +2,53 V от она, как показано на схеме энергетических зон для TiO2 (рис. 3), и большинство органических соединений может окисляться, наконец, в CO2. В общем, анатаза (например - 3,2 эВ) дает лучшие результаты, чем рутил (Eg = 3,0 эВ) для производства водорода в порошок фотокатализа. Одной из основных причин высокой эффективности, вероятно, выше потенциал сокращения фотогенерированных электронов в бывшей, чем во втором, т. е. в нижней части зоны проводимости анатаза находится 0,1 В более отрицательный, чем rutile.16)
Первый доклад о эффективное производство водорода из воды и органических соединений была опубликована в природе во время второго нефтяного кризиса, и TiO2 фотокатализа привлек внимание многих людей, как один из перспективных методов для производства водорода. Однако, несмотря на эффективность реакции очень высок, TiO2 может поглотить только УФ-светом, содержащихся в солнечном спектре, который находится всего около 3%. Поэтому, с точки зрения технологии производства H2, TiO2 фотокатализа не очень привлекательно. Различные других полупроводников с малой шириной запрещенной зоны, такие как компакт-диски и CdSe, были исследованы, но их эффективность и стабильность были намного ниже, чем у TiO2, и энтузиазм в исследовании H2 производства закончилась в середине 1980-х годов.
Вместо этого, исследования сдвинут на использование сильных photoproduced окисления силу TiO2 для разрушения загрязнителей. Первые такие доклады были те, Фрэнка и Барда в 1977 году, в котором они описаны разложения цианидов в присутствии водного раствора TiO2 suspensions.17) В 1980-х годов, detoxications различных вредных соединений в воде и воздухе было продемонстрировано с помощью порошковых TiO2 активно, как потенциальных методов очистки сточных вод и загрязненных air.18) Когда цель смещается в реакции окисления вредных соединений, снижение реакции не обязательно производства водорода больше. Платини-зации TiO2 не было необходимости в этом случае, и TiO2 Порошок не был использован при температуре окружающей среды состоянии. Теперь оба восстановления и окисления участки расположены на поверхности TiO2, и сокращение адсорбированных молекул кислорода происходит на поверхности TiO2. Как уже упоминалось, отверстия (H +) порожденная в TiO2 были высоко окислительные, и большинство соединений существенно окисленных полностью, т. е. каждый элемент конституции соединений окисляется до своего конечного состояния окисления. Кроме того, различные формы активного кислорода, таких как O2 ~ *, ОН, НО2 * и О *, производства следующие процессы могут быть ответственны за реакции разложения.
Для легкой обработки фотокатализаторов, иммобилизации TiO2 порошков на опорах был проведен в конце 1980s.19) Хотя многие исследования были по очистке сточных вод и загрязненного воздуха, TiO2 фотокатализа не могут быть разработаны на этапе реальных производственных технологий в 1980-х годов
Теги: Фотокатализ, фильтр, очистка воздуха, обеззараживание воздуха, аэролайф
|
|
|
