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快速发展的光催化技术

20世纪70年代初的石油危机不仅带来了光电化学的迅速发展,而且引起了对光催化剂领域的广泛关注。近30年来,由于在环境治理、太阳能转换、临床医学等诸多方面的潜在应用,光催化及其相关技术得到了快速发展,尤其在污水处理和太阳能转换方面得到了广泛研究。日前,记者就光催化剂的研究热点以及应用前景采访了中国科学院化学研究所副所长姚建年。$$ 目前大量的工业、农业以及生活废水正污染着我们的生存环境,水资源的濒危状态正逐渐为人们所认识。据姚建年介绍,传统污水治理依赖于物理或生物技术,但物理方法仅仅是将污染物从一相转移到另一相,仍存在污染物的最终处理问题,而生物方法则需要大量时间并常常难以完全消除污染物。因此目前净化水的技术更多的是借助于化学和光化学方法。光催化作为污水治理的新技术有以下优点:一是作为目前研究最为广泛的高活性光催化剂———二氧化钛可以吸收4%~5%的太阳光,且具有稳定性好、无毒、廉价等优点。二是除来源于空气中的氧以外,不需要...  (本文共2页) 阅读全文>>

南京农业大学
南京农业大学

增效洗脱与光催化技术联合修复氯丹和灭蚁灵污染场地土壤的效果及机理研究

随着我国工业化和城市化的发展和斯德哥尔摩公约履行的推进,全国有机氯农药厂相继关闭,出现大批污染严重的有机氯农药(Organochlorine Pesticide,OCPs)污染场地。有机氯农药因为具有高毒性、环境持久性、生物累积性和"三致"效应而严重危害生态环境和人类健康。我国城市化正迅猛发展,土地利用是城市发展过程中的重要内容。因此,针对我国国情,污染场地的快速修复已迫在眉睫。在国内外应用较多的有机物污染土壤修复技术中,洗脱技术因其快速、高效、成本低等特点受到广泛关注。虽然已有文献报道土壤洗脱的研究,但关于洗脱液后处理技术研究较晚。近年来,光催化技术因可高效处理有机污染物受到了研究者的广泛关注。尽管光催化技术具有处理土壤洗脱液中OCPs的潜在可行性,但国内外关于土壤增效洗脱与光催化技术联合修复OCPs污染场地土壤的研究鲜有报道。本文以江苏某地含氯丹和灭蚁灵的复合污染场地的土壤为研究对象,采用增效洗脱修复和光催化技术联合修复污染...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

东华大学
东华大学

g-C_3N_4的剥离及g-C_3N_4/BiOBr光催化剂的制备和性能研究

光催化技术在污染治理以及清洁能源开发等方面拥有越来越广阔的发展前景,是解决日益严峻的能源危机和环境污染问题的有效手段。石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一类具有可见光响应的新型半导体光催化剂,具有良好的热稳定性和化学稳定性。而且g-C_3N_4无毒无害、制备工艺简单、生产成本低廉以及可回收再利用,是非常理想的光催化材料。但是在实际应用中g-C_3N_4还存在比表面积较小、光生电子和空穴复合效率过高等不足。本文针对g-C_3N_4比表面积较小这一缺陷,使用浓硫酸对其进行剥离,制备得到具有较高比表面积的石墨相氮化碳纳米片。并且本次课题研究还测试和分析了所制样品的物理、化学特性以及光催化活性。其中XRD图谱、电镜照片和红外光谱图表明,g-C_3N_4被成功剥离,并且剥离得到的石墨相氮化碳纳米片拥有和g-C_3N_4一样的化学结构。所制样品的BET比表面积分析结果显示,石墨相氮化碳纳米片的BET比表面积可达g-C_3N_4的5.3倍。与...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉科技大学
武汉科技大学

电凝聚、光催化技术在染料水处理中的联合应用

电凝聚技术和光催化技术分别在废水处理中被广泛运用,单项技术在用于处理有机废水方面也各有特点。电凝聚法能使微细固体颗粒和胶体凝聚,电解质分解,使有机物吸附、上浮,并被氧化还原。电凝聚不仅可以有效地去除悬浮物、胶体物质,并可去除硅、铁、锰等离子,还可以起到杀菌、脱色、除氟和软化水的作用。电凝聚通过阳极反应产生的羟基自由基(·OH)、臭氧等能有效降解有机物质,这种降解途径使有机物分解更加彻底,不易产生有毒害的中间产物,更符合环境保护的要求。光催化技术在较短时间内去除有机污染物的效果并不显著,但是该方法可以破坏染料分子中的生色基团,使污染水体的色度大大降低,使有机高分子分解成较小的有机分子,便于后续的生化处理。电凝聚和光催化两项技术都可以作为有机废水的预处理手段使用,但至今尚未见到关于二者联合运用的报道。研究电凝聚和光催化联合处理工艺在水处理领域具有广泛的发展空间和良好的应用前景。实验采用电凝聚、光催化联合处理工艺,以序批的操作方式对有...  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

《科学家》2017年13期
科学家

等离子-光催化技术处理糠醛生产废气的研究

现阶段,糠醛生产废气治理措施相对落后,废气成分主要为酸性废气和有机废气,传统的有机废气的治理方式为活性炭吸附,治理效果差,运行成本高,部门监管难度大。本文对等离子-光催化技术处理糠醛生产有机废气的机理、应用和效果进行研究,从而改善废气治理措施效果差、运行成本高、部门监管难度大的现状。1等离子-光催化技术1.1概述等离子-光催化技术是一种低温等离子技术和复合光催化技术结合串联实施的废气治理组合技术。该技术通过一套一体化装置作用,前段为低温等离子反应区,对污染物进行一次处理,后段为复合光催化反应区,对污染物进行二次处理。该技术主要是通过等离子和光催化串联的两次作用去除糠醛生产产生的有机废气。等离子-光催化技术具有操作简单、去除效率高、运行成本低、部门便于监管等诸多优点,可广泛应用到糠醛生产废气治理企业中。1.2优势等离子-光催化技术可以高效地完成糠醛生产排渣废气治理工作,其优点有以下几个方面:1)操作简单,去除污染物彻底,运行成本低...  (本文共2页) 阅读全文>>

《广东化工》2013年16期
广东化工

光催化技术在净化室内空气上的研究进展

近年来,随着经济的快速发展,人们的生活水平不断提高,人们对居住环境的设施和装饰的要求也越来越高。然而,在室内装潢、装饰等过程中,一些普遍使用的室内装饰材料如:人造板家具、木质地板、油漆涂料等都不可避免的在今后的使用过程中释放一定量的有害气体如:甲醛、甲苯等挥发性气体(VOC)。这些有害气体释放周期长、对人体危害较大,能够引起呼吸系统、神经系统、心脑血管循环系统等疾病,甚至能诱发人体发生病变。其中,室内空气质量问题尤其对儿童影响较大,据不完全统计,全世界因空气污染死亡的儿童每年约有400万,在我国近年因室内空气污染引起的死亡人数达11.1万人。因此,有效的控制室内空气的质量对保证人体的健康至关重要。近年来,人们针对室内空气的净化进行了很多的研究,采取的方法有活性炭吸附、过滤、静电、膜分离、光催化等。1972年,Fujishima和Honda以TiO2为光阳极,利用紫外线照射将水分解为O2和H2,标志着多相光催化从基础研究到应用研究...  (本文共2页) 阅读全文>>

《化工科技市场》2001年07期
化工科技市场

纳米TiO_2光催化技术的开发

l 引言 .1960—1970年代科研人员在研究开发复印、传真等光电新技术时,对具有光刺激一应答功能的半导体氧化物材料进行了一系列筛选探索研究。直到1972年日本东京大学藤IIl鸟昭等人在试验中偶然发现用单晶体半导体’r;0,为电极,另一为铂电极,在光照射下可将水电解为氢气和氧气的现象。当时正值全球石油危机,寻找氢能为石油的替代能源正值提倡的一个方向,这一现象被称为“本多一Il岛昭效应”。同时他们还发现在水中的一些微量的有机物也被降解掉了。此后,不少科研人员针对箭02表面所具有的光催化现象深入研究了它的机理、功能和应用,发表了大量文章并申请了专利。这为推动Ti~k光催化技术的实用化开发奠定了基础。这方面的工作日本走在世界前面“。I,在东京大学藤山鸟昭、桥本和仁、渡部俊也等教授领导下,在日本国内产、学、研共同联合从基础研究、技术开发、市场开发到生产、应用形成了所谓“光洁净的革命”。 根据石庆平”’等人对1961.1996年在一书除...  (本文共2页) 阅读全文>>