影响光氧催化设备性能的因素有哪些？

影响光氧催化设备性能的因素有哪些？

 

有几个因素影响光氧的催化性能。整理了以下几点进行详细介绍。

1、催化剂产品结构的影响

以二氧化钛为例，二氧化钛主要有两种晶型——锐钛矿和金红石，都属于四方晶系。两种晶型都是由相互连接的TO6八面体组成，每个T原子位于八面体的中心，被6个O原子包围。两者的主要区别是八面体的扭曲程度和互联方式。

金红石八面体不规则，略正交，其中每个八面体与周围10个八面体相连(其中两个共边，八个共***角)；而锐钛矿八面体具有明显的正交畸变，对称性低于前者，每个八面体与周围的八个八面体相连(四个共享边，四个共享***角)。这些结构差异使得两种类型具有不同的电子能带结构。锐钛矿二氧化钛的间隙宽度Eg为3.3eV，***于金红石二氧化钛(Eg为3.1eV)。锐钛矿二氧化钛的负导带对O2的吸附能力更强，比表面积更***，光生电子和空穴容易分离。这些因素使得锐钛矿型二氧化钛的光催化活性高于金红石型二氧化钛。

2.催化剂粒度的影响

催化剂的粒径直接影响光催化活性。粒径越小，单位质量的粒子数越多，比表面积越***。对于一般的光氧催化反应，在反应物充足的情况下，当催化剂表面活性中心密度不变时，表面积越***，吸附的OH越多，活性越高？OH，从而提高催化氧化效率。当粒径在1 ~ 100 nm范围内时，会出现量子效应，成为量子化粒子，使h++e-对具有更强的氧化还原能力，催化活性随着量子化程度的增加而增加。另外，尺寸的量子化可以使半导体获得更***的电荷迁移率，******降低h+和e-复合的几率，从而提高催化活性。

3.光催化剂用量的影响

在光氧催化降解反应中，二氧化钛在反应前后几乎不被消耗。二氧化钛的量对整个降解反应速率有影响。二氧化钛光催化降解有机磷农药的结果表明，随着二氧化钛用量的增加，有机磷农药的降解速率开始增加，当当量增加到一定程度时，降解速率不增加而是降低。起初，速率增加是由催化剂的增加引起的？OH增加。当催化剂增加到一定程度，会影响光吸收。

4.光源和光强的影响

光电压光谱分析表明，二氧化钛由于表面杂质和晶格缺陷的影响，在较宽的波长范围内具有光催化活性。因此，光源的选择是灵活的，如黑光灯、高压汞灯、中压汞灯、低压汞灯、紫外线灯、杀菌灯等。，波长一般在250 ~ 400 nm范围内。太阳光作为光源的应用研究也取得了一些进展，发现相当数量的有机物可以被太阳光降解。据报道，在低光强下，降解率与光强呈线性关系，在中等光强下，降解率与光强的平方根呈线性关系。

5.有机物的种类和浓度的影响

H.Hidaka等研究表明，DBS、SDS、BSD等阳离子、阴离子、非离子表面活性剂容易被光催化降解，分子中的芳烃比链烃结构更容易端裂，从而实现无机化。