光催化降解甲基橙实验报告光催化降解染料甲基橙 一、目的要求 1、 掌握确定反应级数的原理和方法； 2、 测定甲基橙光催化降解反应速率常数和半衰期； 3、 了解可见光分光光度计的构造、工作原理、掌握分光光度计的使用方法。 二、实验原理 光催化始于 1972 年，Fujishima 和 Honda 发现光照的 TiO2 单晶电极能分解水，引起人们对光诱导氧化还原反应的兴趣，由此推动了有机物和无机物光氧化还原反应的讨论。 1976 年，Cary 等报道，在近紫外光照射下，曝气悬浮液，浓度为 50μg/L 的多氯联苯经半小时的光反应，多氯联苯脱氯，这个特性引起了环境讨论工作者的极大兴趣，光催化消除污染物的亚牛日趋活跃。国内外大量讨论表明，光催化法能有效地将烃类、卤代有机物、表面活性剂、染料、农药、酚类、芳烃类等有机污染物降解，最终无机化为 CO2 H2O，而污染物中含有的卤原子、硫原子、磷原子和氮原子等则分别转化为 X-，SO42-，PO43-，PO43-，NH4+，NO3-等离子。因此，光催化技术具有在常温常压下进行，彻底消除有机污染物，无二次污染等优点。 光催化技术的讨论涉及到原子物理、凝聚态物理、胶体化学、化学反应动力学、催化材料、光化学和环境化学等多个学科，因此多相光催化科技是集这些学科于一体的多种学科交叉汇合而成的一门新兴的科学。 光催化以半导体如TiO2，ZnO，CdS，Fe2O3，WO3，SnO2，ZnS，SrTiO3，CdSe，CdTe，In2O3，FeS2，GaAs，GaP，SiC，MoS2 等作催化剂，其中 TiO2 具有价廉无毒、化学及物理稳定性好、耐光腐蚀、催化活性好等优点，帮 TiO2 是目前广泛讨论、效果较好的光催化剂。 半导体之所以能作为催化剂，是由其自身的光电特性所决定的。半导体粒子含有能带结构，通常情况下是由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构成，它们之前由禁带分开。讨论证明，当 pH=1 时锐钛矿型 TiO2 的禁带宽度为 3.2eV，半导体的光吸收阈值 λg 与禁带宽度 Eg 的关系为 λg（nm）=1240/Eg(eV) 当用能量等于或大于禁带宽度的光（λ
