光催化原理 PPT

1、1,半导体光催化的应用,2,光催化分解水研究； 染料敏化太阳能电池； 环境保护等领域的研究。,3,Hydrogen Storage,Fuel Cell,Water IN,O2,H2,O2,Water OUT,H2,Electrolysis,Photovoltaics,Photosynthesis,Photocatalysis,Hydrogen Economy Based on Solar Energy,4,at Cat 1:H+ + e- H. 2H. H2 (2es),at Cat 2:M-OH- + h+ M -O- + H+2M-O- + H2O M-OOH + M-OH-2M-OOH 2M-OH- + O2 (4es),H2O H2 + 1/2O2 (Overall Water Splitting),-,CB,VB,Cat 1,Cat 2,H2,2OH-,O2 + 2H+,2H+,hv,+,hv,+ H2O,H2 + 1/2O2,photocat*,+ H2O,O,pho。

2、 液相水解法制备TiO2 SiO2光催化剂及其性能研究 主要内容 研究目的与意义 TiO2 SiO2光催化剂的制备工艺流程 TiO2 SiO2光催化剂活性的影响因素 TiO2 SiO2光催化剂的物性测试分析 结论 研究目的与意义 目前 以T。

3、,光催化技术,七组演讲人：郭照师 组员： 李季远、丁冲锋,CONTENTS,1,什么是光催化,2,原理,3,应用,发展前景,什么是光催化？,简单来说就是，光触媒在外界可见光的作用下.发生氧化还原反应。,Our Company,An Awesome Company,By faith I mean a vision of good one cherishes and the enthusiasm that pushes one to seek its fulfillment regardless of obstacles. By faith I mean a vision of good one cherishes and the enthusiasm that pushes one to seek its fulfillment regardless of obstacles.,光合作用也可以看做光催化,光 触 。

4、光催化材料Photocatalytic Materials,赵 吴 方 田 孟 NPU2014.10.15,目录,为什么是光催化材料,能源问题,CxHy + O2 H2O + CO2 + SO2 + NOx,石油,天然气,世界,煤,其他,当前的能源结构,BP世界能源统计2007的数据表明，全球石油储量可供生产40年，天然气和煤炭则分别可以供应65年和162年。,环境问题,大气污染,全球每年排放SO2 2.9亿吨，NOx约为5千万吨，可吸入粉尘酸雨、光化学烟雾、呼吸道疾病,Burning of fossil fuels,sand storm,环境问题,雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物。

5、 TiO 2光催化氧化机理TiO2属于一种n型半导体材料，它的禁带宽度为3.2ev（锐钛矿）,当它受到波长小于或等于387.5nm的光(紫外光)照射时，价带的电子就会获得光子的能量而越前至导带，形成光生电子（e -）;而价带中则相应地形成光生空穴(h +)，如图1-1所示。如果把分散在溶液中的每一颗TiO 2粒子近似看成是小型短路的光电化学电池，则光电效应应产生的光生电子和空穴在电场的作用下分别迁移到TiO 2表面不同的位置。TiO 2表面的光生电子e-易被水中溶解氧等氧化性物质所捕获，而空穴h +则可氧化吸附于TiO 2表面的有机物或先把吸附在TiO 2表面的。

6、第三章 多相光催化与光催化剂,3.1 太阳能光解水制氢研究与光催化学科的兴起,1972年Fujishima和Honda首次报道了在以TiO2为光阳极的光电化学电池中（图3.1），用紫外光照射光阳极使水分解为H2和O2的研究结果。这一研究结果预示着人类利用廉价的太阳能使水分解从而获得清洁的氢燃料的可能性，是能源革命中具有“里程碑”意义的一个重要发现。,A. Fujishima and K. Honda, Nature, 238, 37 (1972).,太阳能是一个取之不尽，用之不竭的蕴藏量极为巨大的一次能源，而占地表3/4的水域却蕴藏丰富的氢源。氢能以其清洁、无污染、热值高且贮存和运输。

7、生活中的光催化技术,朱永法清华大学化学系zhuyftsinghua.edu.cnhttp:/besc.tsinghua.edu.cn2014.11.29杭州，浙江理工大学,清华大学环境与能源催化实验室,内 容 提 要,环境与能源问题的严峻性光催化技术的基本原理光催化技术与生活质量,清华大学环境与能源催化实验室,化石能源的不可再生性,煤、石油、天然气等化石能源的不可再生性；一次能源均来自亿万年太阳能的积累，无法循环使用,光合作用是唯一可利用CO2 和水合成有机物的反应地球上最伟大的反应,清华大学环境与能源催化实验室,在过去100年里，消耗了1420亿吨石油和2650亿吨煤，消耗了。

8、光催化氧化技术,水处理新技术原理与应用 作者: 苑宝玲 出版日期: 2006年04月第1版,光触媒講義 2006 北海道大学大学院 地球環境科学研究科 物質環境科学専攻http:/www.d7.dion.ne.jp/shinri/note.html,概述,光化学氧化:可见光或紫外光作用下的所有氧化过程. 分类： 1. 直接光化学氧化:反应物分子吸收光能呈激发态与周围物质发生氧化还原反应 光催化氧化:利用易于吸收光子能量的中间产物（常指催化剂）首先形成激发态，然后再诱导引发反应物分子的氧化过程。在大多数情况下，光子的能量不一定刚好与分子基态与激发态之间能量差值相匹配，在。

9、 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的过程中，饮用水源的污染问题日趋严重。根据世界卫生组织的估计，地球上 22% 的居民日常生活中的饮用水不符合世界卫生组织建议的饮用水标准。长期摄入不干净饮用水将会对人的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。水中的污 染物呈现出多样化的趋势，常见的污染物包括有毒重金属、自然毒素、药物、有机污染物等。常规的饮用水净化技术有氯气、臭氧和紫外线消毒以及过滤、吸附、静置等，但是这些方法对新生的污物往往不是非常有效，并且。

10、 WORD 格式整理 专业知识分享 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的过程中，饮用水源的污染问题日趋严重。根据世界卫生组织的估计，地球上 22% 的居民日常生活中的饮用水不符合世界卫生组织建议的饮用水标准。长期摄入不干净饮用水将会对人的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。水中的污 染物呈现出多样化的趋势，常见的污染物包括有毒重金属、自然毒素、药物、有机污染物等。常规的饮用水净化技术有氯气、臭氧和紫外线消毒以及过滤、吸附、静置等，但是这些方法对新生。

11、二， 光催化材料的基本原理 半导体在光激发下，电子从价带跃迁到导带位置，以此，在导带形成光生电子，在价带形成光生空穴。利用光生电子-空穴对的还原氧化性能，可以降解周围环境中的有机污染物以及光解水制备H2和O2。 高效光催化剂必须满足如下几个条件： （1）半导体适当的导带和价带位置，在净化污染物应用中价带电位必须有足够的氧化性能，在光解水应用中，电位必须满足产H2和产O2的要求。（2）高效的电子-空穴分离能力，降低它们的复合几率。（3）可见光响应特性：低于420nm左右的紫外光能量大概只占太阳光能的4% ，如何利用可见光。

12、光催化技术,宋光辉,什么是光催化?,概括说来，就是光触媒在外界可见光的作用下发生催化作用。光催化一般是多种相态之间的催化反应。光触媒在光照条件（可以是不同波长的光照）下所起到催化作用的化学反应，统称为光反应。,光合作用也可以看作光催化,光催化氧化反应机理,光催化氧化反应以半导体为催化剂，以光为能量，将有机物降解为CO2和水。反应机理如下： 下图是半导体的能带结构示意图。由图可见，半导体能带结构与金属不同的是价带(VB)和导带(CB)之间存在一个禁带。用作光催化剂的半导体一般具有较大的禁带宽度，有时称为宽带隙半导体。

13、第四章 电催化及光催化,4.1 电催化,一、电催化和电催化反应 例如：在阴极上由氢电极反应生成氢的反应。以Pt或Pd为电极阴极时，从平衡电位（按Nerst公式(参见式4-1)计算的。）(4-1) 附近开始，就能观察到反应电流。而以Hg或Pb为电极，在外加电压达到1伏时才能观察到反应电流。显然Pt和Hg电极对这个反应的速度影响不同。研究发现，两者之比可高达1011倍。电解水时，为获得氢非用Pt或Pd电极不可，而使用Hg或Pb电极，对氢的生成只有抑制作用。这里Pt或Pd电极即为电催化剂。,电催化剂（electro catalyst）：使化学反应速度和选择性发生变化的电。

14、环境光催化材料与光催化净化技术的,光催化基础,定义：在紫外光、可见光或红外光照射下，光催化剂吸收光后改变化学反应或初始反应的速率，并引起反应成分的化学改变。,光照射,光照射,催化光反应：初始光激发在吸附分子上,敏化光反应：初始光激发在催化底物上,均相光催化在光催化分解水制氢领域中研究较多，通常是采用金属配合物 为敏华剂的四组分（敏化剂电子中继体牺牲剂催化剂）的制氢体系。,非均相光催化多用于环境净化的光催化，因为在开放的环境体系中只有非 均相体系才能有效分离固体光催化剂，在降解和消除水体或气相中有机污染 物。

15、光催化原理及应用起源光触媒，是一个外来词，起源于日本，由于日本文字写成“光触媒”，所以中国人就直接把她命名为“光触媒”。其实日文“光触媒”翻译成中文应该叫“光催化剂”翻译成英文叫“photo catalyst”。 光触 媒 于 1967 年 被 当 时 还 是 东 京 大 学 研 究 生 的 藤 岛 昭 教 授 发 现 。 在 一 次 试 验 中 对 放 入 水 中 的 氧 化钛 单 结 晶 进 行 了 光 线 照 射 ， 结 果 发 现 水 被 分 解 成 了 氧 和 氢 。 这 一 效 果 作 为 “ 本 多 藤 岛 效果 ” （ Honda-Fujishima Effect） 而 闻 名 于 世 ， 该 名 称 组 。

16、 光催化原理及应用 光催化原理及应用 起源 光触媒 , 就是一个外来词, 起源于日本 , 由于日本文字写成“光触媒”, 所以中国人就直接把她命名为“光触 媒”。其实日文“光触媒”翻译成中文应该叫“光催化剂”翻译成英文叫“ photo catalyst ”。 光触媒 于 1967 年被当时还就是东京大学研究生的藤岛昭教授发现。在一次试验中对放入水中的氧化钛 单结晶进行了光线照射, 结。

17、5.2 低温等离子模块工作原理设备的核心反应区域，废气分子被低温等离子体轰击、氧化。低温等离子是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。这个体系中因总的正、负电荷数相等，放电过程中虽然电子能量很高，但重粒子能量很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子以每秒钟 300 万至 3000 万速度的等量发射和回收，轰击发生异味的分子，从而发生氧化等一系列复杂的化。

18、光催化原理,多相光催化研究始于1972年，藤岛昭和本多健一在n-型半导体TiO2电极上发现了水的光电催化分解作用。 一、光催化反应与光催化剂 催化反应：A B 反应的驱动力只是热能，只限于热力学上可进行的反应。 光催化反应：A B光能（ ）被直接用于实现化学反应的基元作用。 克服反应势垒所需的能量： 1）反应粒子（分子、离子）的激发过程中提供；,2）采用作为反应体系一部分的整个物相（例如半导体）的电子激发的形式提供。 例： CH4 + Cl2 CH3Cl(CH2Cl2,CHCl3,CCl4) HCl。 光化学反应通常是“量子”或“阀”反应。意即光能是被单独的量子。

19、光催化原理光催化的原理：1.光催化净化的基本原理是什么？ （1）它是一种利用新型的复合纳米高科技功能材料的技术。（2）它一种是低温深度反应技术，光催化剂纳米粒子在一定波长的光线照射下受激生成电子空穴对，空穴分解催化剂表面吸附的水产生氢氧自由基，电子使其周围的氧还原成活性离子氧，从而具备极强的氧化还原作用，将光催化剂表面的各种污染物摧毁。 2.光催化净化的技术特征？ （1）低温深度反应：光催化氧化可在室温下将水、空气和土壤中有机污染物完全氧化成无毒无害的物质。而传统的高温焚烧技术则需要在极高的温度下才可将污。