Tratamiento de COC de gases residuales orgánicos - equipos de oxidación fotocatalítica

I,Equipo de oxidación fotocatalíticaResumen

La tecnología de purificación fotocatalítica utiliza principalmente el fotocatalizador dióxido de titanio (dióxido de titanio) para absorber la energía luminosa de la radiación externa, convirtiéndola directamente en energía química. Cuando la luz con energía superior al ancho de la Banda prohibida irradia el semiconductor, El electrón estimulado por la luz salta a la banda guía, formando el electrón de la banda guía (e -), dejando el orden del agujero (h +) en la banda de valencia. Debido a la discontinuidad de las bandas energéticas de los semiconductores, los electrones y los agujeros tienen una vida útil más larga, son capaces de moverse bajo un campo eléctrico o por difusión, realizar reacciones redox con sustancias adsorbidas en la superficie de partículas del catalizador de semiconductores o ser capturados por defectos de celosía superficial. Los agujeros y los electrones también se pueden combinar directamente dentro o en la superficie de las partículas del catalizador. los agujeros pueden actuar con Ho - o H2O adsorbidos en la superficie de las partículas del catalizador para generar radicales libres ho · ho · es una partícula muy activa que puede oxidar y mineralización de múltiples compuestos orgánicos sin opción.

2. principio de purificación de los equipos de oxidación fotocatalítica

La esencia de la reacción fotocatalítica es la reacción redox en la conversión fotoeléctrica. segúnSemiconductoresEstructura electrónica, cuando un semiconductor (fotocatalizador) absorbe un fotón con una energía superior a su energía de brecha de banda (eg), El electrón (e -) salta de la banda de Valencia a la banda guía, dejando un agujero con carga positiva (e -) en la banda de valencia. Los agujeros de la banda de Valencia tienen una fuerte oxidación, mientras que los electrones de la banda Guía tienen una fuerte reducción, pueden actuar directamente con los reactivos y también pueden reaccionar con otros donantes y receptores de electrones adsorbidos en el fotocatalizador. Por ejemplo, los agujeros pueden reducir la oxidación, los electrones reducen el O2 en el aire y generan h2o2, grupos· oh y · h2o, que tienen una fuerte capacidad de oxidación y pueden oxidar eficazmente los contaminantes orgánicos, que finalmente se descomponen en co2, h2o, con el objetivo de eliminar los cov.

Por lo general, las partículas nanosemiconductoras se utilizan como fotocatalizadores, lo que se debe a: ① el desplazamiento azul del borde de absorción a través del límite de tamaño cuántico; ② en comparación con los materiales a granel, la velocidad de enfriamiento de las compañías calientes en los pozos cuánticos disminuye y la eficiencia cuántica mejora; ③ el efecto de tamaño cuántico del nanodióxido de titanio hace que sus niveles de energía eléctrica y de Valencia se conviertan en niveles de energía separados, la brecha de energía se ensanche, el potencial eléctrico de conducción se vuelva más negativo y el potencial eléctrico de Valencia se corrija, lo que le da una mayor capacidad de redox, mejorando así considerablemente la actividad catalítica; ④ la gran superficie específica de las nanopartículas hace que las partículas tengan una mayor capacidad de absorber compuestos orgánicos, lo que es muy beneficioso para la reacción catalítica. cuanto menor sea el tamaño de las partículas, menor será la probabilidad de recombinación entre electrones y agujeros, y mejor será el efecto de separación de carga, mejorando así la actividad catalítica.

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