光催化及其实际应用

从图中可以看出， 空白样曲线走势基本稳 定，说明气相反应装置 气密性良好。样品3NTiO2-450经过光照后，被 吸附的甲苯有部分会释 放出来，导致甲苯的浓 度略有上升。之后，甲 苯浓度开始逐渐降低， 经过100min的光催化降 解，样品3N-TiO2-450对 甲苯的降解率达到 28.26%，表明3N-TiO2450对气相甲苯具有较好 的光催化降解效果。
C/C 0 /%
调查结果分析
1.大部分人认为日常生活中有 必要使用空气净化器 2.人们在选用空气净化器时， 主要考虑的是质量、功效和价 格 3.大多数人不能接受价格偏高 的空气净化器
有必要开发 一种安全快捷， 使用方便，处 理高效，且生 产成本低的空 气净化器
工业应用
苏州三梯洁净设备公司
上海安居乐环保科技有限公司
光催化及其实际应用
监察三科：黎经纬
1
背景介绍 原理简介 实际应用
面临难题
背景介绍
美苏争霸：能源危机
能源危机
1972年，日本科学家Fujishima和Honda发现了TiO2电极在紫 外光照射下可以催化降解水的现象。这引起了人们非常广泛的兴 趣，从此人们开始大量的研究TiO2材料，并使得TiO2的应用领域 拓展到光电、光催化和传感等更多的高科技领域。
国际空气净化机的净化原理及比较
空气净化机原 理分类
物理式
静电式
化学式
其他
吸附型过滤
机械性过滤
光催化法
水洗
普通活性炭
HEPA
甲醛清除剂
负离子
化学改性活性 炭
HEPASILENT
冷触媒净化
与其他净 化器对比
我们的产品 新型移动式室 内空气净化器 臭氧 紫外
传统产品 等离子体 净化 负离子 光触媒喷 涂 消毒杀菌， 分解甲醛、 苯、氮氧 化物等有 害物质
原理简介
当光子能量高于半导体吸收阈值的光照射半导体时,半导体的价带电子发生带间跃迁,即 从价带跃迁到导带,从而产生光生电子(e-)和空穴(h+)。
此时吸附在纳米颗粒表面的溶解氧俘获电子形成超氧负离子,而空穴将吸 附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。而超氧负离子和氢氧 自由基具有很强的氧化性,能将绝大多数的有机物氧化至最终产物CO2和H2O, 甚至对一些无机物也能彻底分解。
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高效、持续
安全性
实际应用
室内空气污染
室内主要污染物
名称 特性 无色刺激性气 体，能引起流 泪，喉部不适 可挥发性有机 物，无色具有 特殊芳香气味 一种无色有强 烈刺激性臭味 的气体 具有刺激性气 味，无色气体 主要危害 主要来源
甲醛
致癌、致畸，刺激眼睛和呼吸道 粘膜，造成免疫力功能异常，肝 装饰材料、地板、家 损伤、肺损伤，造成青少年记忆 具、粘合剂、胶水等 力下降和智力下降
面临难题
1 效率问题 2 载体 3 循环使用问题 4光催化反应机理的研究缺乏中间产物及活性物质的鉴定 光化学氧化法目前尚处于研制阶段，由于运行成本较大，尚难 大规模的在生产中应用，但该项技术发展很快，在生产上的应 用将为期不远。
植物的光合作用
பைடு நூலகம்
光催化优点
全面性
光催化剂可以有效地降解甲酸、苯、甲 苯、二甲苯、氨等污染物，并具有高效 广谱的消毒性能，能将细菌或真菌释放 出的毒素分解及无害化处理。 在反应过程中,光催化剂本身不会发生变 化和损耗，在光的照射下可以持续不断 地净化污染物，具有持续作用时间长的 优点。利用取之不尽的太阳能就能将扩 散了的低浓度气体污染物清除净化 无毒、无害,对人体安全可靠。最终的反 应产物为二氧化碳、水和其他无害物质, 不会产生二次污染
从图中可以看出， 空白样曲线走势基本稳 定，说明气相反应装置 气密性良好。样品3NTiO2-450经过光照后，被 吸附的甲苯有部分会释 放出来，导致甲苯的浓 度略有上升。之后，甲 苯浓度开始逐渐降低， 经过100min的光催化降 解，样品3N-TiO2-450对 甲苯的降解率达到 28.26%，表明3N-TiO2450对气相甲苯具有较好 的光催化降解效果。
不能杀菌， 也不能分解 有害有机物， 稳定性差， 产生氮氧化 且成本高 物等二次污 染
需紫外光 激发，紫 外光对人 体有害
注意事项
臭氧气味难闻，机器运行时人畜必须隔离。待运行完毕开窗两小时。
入风口
产品设计
活性炭纤维吸附 单元
光催化净化单元
HEPA高效过滤单 元
出风口
实验室制备的光催化剂样品
二氧化钛样品
强致癌物，白血病，造成中枢神 涂料、油漆、粘合剂、 经系统损伤 墙纸、合成纤维等 刺激皮肤粘膜和眼睛粘膜，减弱 施工时混凝土中的防 人体对疾病的抵抗力，引起流泪、冻剂和膨胀剂，以及 咽痛、呼吸困难 卫生间
苯系物
氨 总挥发性有机物 (TVOC)
人造板材、泡沫、塑 使人头晕、头痛、乏力，影响中 料、油漆、涂料、粘 枢神经系统和消化系统 合剂
主要 功能
除尘、脱臭、 消毒、 杀菌， 有一定的杀 有效去除甲 菌作用和分 醛、苯、氨气 解有机物的 氮氧化物等有 作用 害物质
消毒杀菌， 杀菌，激发 彻底降解 光催化剂分 苯、甲苯 解有害气体 等有害气 体
有一定的空 气清新作用
与我 们的 产品 相比
杀菌不彻底， 对大部分有 紫外光本身 害有机物无 并不能降解 法清除，高 有害气体， 浓度的臭氧 且紫外光对 对人体有害 人体有害
C/C 0 /%
样品3N-TiO2-450对气相甲苯的光催化降解结果
140
Adsorption
120 100 80 60 40 20 0 0 20
Light on
None 3N-TiO2-450
40 60 80 100 120 140
Time /min
3N-TiO2对甲苯的降解率 MB degradation of 3N-TiO2
气相装置图
样品3N-TiO2-450对气相甲苯的光催化降解结果
140
Adsorption
120 100 80 60 40 20 0 0 20
Light on
None 3N-TiO2-450
40 60 80 100 120 140
Time /min
3N-TiO2对甲苯的降解率 MB degradation of 3N-TiO2
氧化亚铜样品
样品3N-TiO2-450对气相甲苯的光催化降解结果
气相反应各反应参数
名称 气相色谱气路压力 色谱检测器类型 反应器气路压力 钢瓶中甲苯浓度 参数 N2 :0.3MPa；空气:0.16MPa；氢气 :0.11MPa FID检测器 空气:0.3MPa；甲苯:0.2MPa 100ppm 名称 涂覆催化剂培养皿 空气流量 空气湿度 甲苯流量 参数 D= /min 20% 10mL/min