TiO2光催化原理及应用一、前言在世界人口持续增加以及广泛工业化得过程中,饮用水源得污染问题日趋严重
根据世界卫生组织得估量,地球上 22% 得居民日常生活中得饮用水不符合世界卫生组织建议得饮用水标准
长期摄入不洁净饮用水将会对人得身体健康造成严重危害 , 世界范围内每年大概有 200 万人由于水传播疾病死亡
水中得污 染物呈现出多样化得趋势,常见得污染物包括有毒重金属、自然毒素、药物、有机污染物等
常规得饮用水净化技术有氯气、臭氧与紫外线消毒以及过滤、吸附、静置等,但就是这些方法对新生得污物往往不就是非常有效,并且可能导致二次污染
包括我国在内世界范围内广泛应用得氯气消毒法,可能在水中生成对人类健康有害得高氯酸盐
臭氧消毒就是比较安全得消毒方法,但就是所需设备昂贵;而紫外线消毒法需要能源支持,并且日常得维护都需要专业得技术人员;吸附法一般需要消耗大量得吸附剂,使用过得吸附剂一般需要额外得处理
这些缺点限制了它们得应用范围,迫切需要进展一种高效、绿色、简单得净化水技术
自然界中,植物、藻类与某些细菌能在太阳光得照射下,利用光合色素将二氧化碳(或硫化氧)与水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)
这种光合作用就是一系列复杂代谢反应得总与,就是生物界赖以生存得基础,也就是地球碳氧循环得重要媒介
光化学反应得过程与植物得光合作用很相似
光化学反应一般可以分为直接光解与间接光解两类
直接光解为物质吸收能量达到激发态,吸收得能量使反应物得电子在轨道间得转移,当强度够大时,可造成化学键得断裂,产生其它物质
直接光解就是光化学反应中最简单得形式,但这类反应产率一般较低
间接光解则为反应系统中某一物质吸收光能后,再诱使另一种物质发生化学反应
半导体在光得照射下,能将光能转化为化学能,促使化合物得合成或使化合物(有机物、无机物)分解得过程称之为半导体光催化
半导体光催化就是光化学反应得一个前沿