圖解光催化技術大全

光催化技術是一種利用光能驅動催化反應的技術,主要用於分解有機污染物和製造納米材料。以下是該技術的圖解說明:

1. 光催化反應原理:在光催化反應中,光線(通常為紫外光)照射在半導體催化劑表面上,激發出電子(e-)和空穴(h+)。這些電子和空穴與吸附在催化劑表面上的吸附物發生反應,產生氧化能力極強的自由基,進而降解污染物。

2. 半導體催化劑:半導體催化劑通常是具有特定晶格結構的金屬氧化物,如TiO2、ZnO2、SnO2和CdTe等。半導體的特性是他們在特定波長的光線照射下能激發電子從價帶(Valence Bands)躍遷到導帶(Conduction Bands)。

3. 反應步驟

* 第一步:光生電子從催化劑表面轉移到吸附物上。

* 第二步:這些電子進入吸附物後,將電子注入到吸附物的化學鍵中,使其發生化學變化。

* 第三步:空穴通過電化學氧化或還原反應分解吸附在催化劑表面的有機物,將其轉化為H2O、CO2等無害物質。

4. 套用領域:光催化技術已被廣泛套用於環境治理、水處理、空氣淨化、太陽能轉換、光解有機化合物、自清潔玻璃和塑膠等領域。

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