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影響光氧化設(shè)備性能的因素
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更新時間:22/04/25 16:51:04 來源:
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想要提高光氧化設(shè)備的使用效率,那么對于其性能方面我們應(yīng)該有所了解,但是它的性能并非一成不變,那么影響它的性能的因素有哪些呢?
1、催化劑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的影響。
以二氧化鈦為例,二氧化鈦主要有兩種晶型一銳鈦礦和金紅石,它們都屬于四方晶系。兩種晶型都是由相互連接的TO6八面體組成,每個T原子位于八面體的中心,被6個O原子包圍。兩者的主要區(qū)別在于八面體的畸變程度和互連方式不同。紅石八面體不規(guī)則,略正交,其中每個八面體與10個環(huán)繞的八面體相連;而銳鈦礦八面體則有明顯的正交畸變,其對稱性低于前者,每個八面體與周圍八個八面體相連。這些結(jié)構(gòu)差異使得兩種類型具有不同的電子能帶結(jié)構(gòu)。銳鈦礦型二氧化鈦的間隙寬度Eg為3.3eV,大于金紅石型二氧化鈦的間隙寬度Eg。銳鈦礦二氧化鈦的負(fù)導(dǎo)帶對O2的吸附能力更強(qiáng),比表面積更大,光生電子和空穴容易分離。這些因素使得銳鈦礦型二氧化鈦的光催化活性高于金紅石型二氧化鈦。
2、催化劑粒度的影響。
催化劑的粒徑直接影響光催化活性。當(dāng)粒徑較小時,單位質(zhì)量的顆粒數(shù)較大,比表面積較大。對于-般的光氧催化設(shè)備反應(yīng),在反應(yīng)物充足的條件下,當(dāng)催化劑表面活性中心密度不變時,表面積越大,吸附的OH越多,活性越高OH,從而提高催化氧化效率。當(dāng)粒徑在1~100nm范圍內(nèi)時,會出現(xiàn)量子效應(yīng),變成量子化粒子,使得h++e-對具有更強(qiáng)的氧化還原能力,催化活性隨著量子化程度的增加而增加。此外,尺時的量子化可以使半導(dǎo)體獲得更大的電荷遷移率,大大降低h+和e-復(fù)合的幾率,從而提高催化活性。
3、光催化劑用量的影響。
光氧化設(shè)備
降解反應(yīng)中,二氧化鈦在反應(yīng)前后幾乎不被消耗。二氧化鈦的量對整個降解反應(yīng)速率有影響。二氧化鈦光催化降解有機(jī)磷農(nóng)藥的結(jié)果表明,隨著二氧化鈦用量的增加,有機(jī)磷農(nóng)藥的降解速率開始增加,當(dāng)當(dāng)量增加到一定程度時,降解速率沒有增加,而是降低。初始速率增加是由于催化劑的增加OH增加。當(dāng)催化劑增加到一定程度時,會影響光吸收。
4、光源和光強(qiáng)的影響。
電壓譜分析表明,由于表面雜質(zhì)和晶格缺陷的影響,二氧化鈦在寬波長范圍內(nèi)具有光催化活性。因此,光源的選擇是靈活的,如黑光燈、高壓汞燈、中壓汞燈、低壓汞燈、紫外線燈、殺菌燈等,且波長一般在250~400nm范圍內(nèi)。太陽光作為光源的應(yīng)用研究也取得了.一些進(jìn)展。相當(dāng)多的有機(jī)物可以被陽光降解。據(jù)報道,在低光強(qiáng)下,降解速率與光強(qiáng)呈線性關(guān)系,在中等光強(qiáng)下,降解速率與光強(qiáng)的平方根呈線性關(guān)系。
5、有機(jī)物種類和濃度的影響。
研究表明,DBS、SDS、BSD等陽離子、陰離子和非離子表面活性劑容易被光催化降解,分子中的芳烴比鏈烴結(jié)構(gòu)更容易端裂,從而實現(xiàn)無機(jī)化。
以上都是有關(guān)于影響光氧化設(shè)備性能的因素的介紹,有很多性能都會受到一些相關(guān)的性能影響,從而會影響到整個設(shè)備的處理效率,帶來好的效果。
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