光催化剂的种类

一:光催化剂的种类

1光催化剂的种类:

二氧化钛(TiO2);氧化锌(ZnO);氧化锡(SnO2);二氧化锆(ZrO2);硫化镉(CdS)等多种氧化物硫化物半导体,其中二氧化钛(Titanium Dioxide)因其氧化能力强,化学性质稳定无毒,成为世界上最当红的纳米光触媒材料。

2光催化剂的发展:在早期,也曾经较多使用硫化镉(CdS)和氧化锌(ZnO)作为光触媒材料,但是由于这两者的化学性质不稳定,会在光催化的同时发生光溶解,溶出有害的金属离子具有一定的生物毒性,故发达国家目前已经很少将它们用作为民用光催化材料,部分工业光催化耽域还在使用。

3光催化剂二氧化钛:它是一种半导体,分别具有锐钛矿(Anatase),金红石(Rutile)及板钛矿(Brookite)三种晶体结构,其中只有锐钛矿结构和金红石结构具有光催化特性。

二:目前用于环境水处理领域的光催化剂主要种类有哪些

目前用于环境水处理领域的光催化剂主要种类有哪些

深度处理常见的方法有以下几种。

1.1 活性炭吸附法与离子交换

活性炭是一种多孔性物质,而且易于自动控制,对水量、水质、水温变化适应性强,因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术。活性炭对分子量在500~3 000的有机物有十分明显的去除效果,去除率一般为70%~86.7%[1],可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等。

常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、颗粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大类。近年来,国外对PAC的研究较多,已经深入到对各种具体污染物的吸附能力的研究。淄博市引黄供水有限公司根据水污染的程度,在水处理系统中,投加粉末活性炭去除水中的COD,过滤后水的色度能降底1~2度;臭味降低到0度[2]。GAC在国外水处理中应用较多,处理效果也较稳定,美国环保署(USEPA)饮用水标准的64项有机物指标中,有51项将GAC列为最有效技术[3]。

GAC处理工艺的缺点是基建和运行费用较高,且容易产生亚硝酸盐等致癌物,突发性污染适应性差。如何进一步降低基建投资和运行费用,降低活性炭再生成本将成为今后的研究重点。BAC可以发挥生化和物化处理的协同作用,从而延长活性炭的工作周期,大大提高处理效率,改善出水水质。不足之处在于活性炭微孔极易被阻塞、进水水质的pH 适用范围窄、抗冲击负荷差等。目前,欧洲应用BAC技术的水厂已发展到70个以上,应用最广泛的是对水进行深度处理[4]。抚顺石化分公司石油三厂采用BAC技术,既节省了新鲜水的补充量,减少污水排放量,减轻水体污染,降低生产成本,还体现了经济效益和社会效益的统一[5]。今后的研究重点是降低投资成本和增加各种预处理措施与BAC联用,提高处理效果。

1.2 膜分离法

膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术[6,7]。它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化,仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果,是一种非常节省能源的分离技术。

微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等,还可以降低水中的磷酸盐含量。天津开发区污水处理厂采用微滤膜对SBR二级出水进行深度处理, 满足了景观、冲洗路面和冲厕等市政杂用和生活杂用的需求[8]。

超滤用于去除大分子,对二级出水的COD和BOD去除率大于50%。北京市高碑店污水处理厂采用超滤法对二级出水进行深度处理,产水水质达到生活杂用水标准,回用污水用于洗车,每年可节约用水4 700 m3[9]。

反渗透用于降低矿化度和去除总溶解固体,对二级出水的脱盐率达到90%以上,COD和BOD的去除率在85%左右,细菌去除率90%以上[10]。缅甸某电厂采用反渗透膜和电除盐联用技术,用于锅炉补给水。经反渗透处理的水,能去除绝大部分的无机盐、有机物和微生物[11]。

纳滤介于反渗透和超滤之间,其操作压力通常为0.5~1.0 MPa,纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性,它对二价离子的去除率高达95%以上,一价离子的去除率较低,为40%~80%[12]。潘巧明等人采用膜生物反应器-纳滤膜集成技术处理糖蜜制酒精废水取得了较好结果,出水COD小于100 mg/L,废水回用率大于80%[13]。

我国的膜技术在深度处理领域的应用与世界先进水平尚有较大差距。今后的研究重点是开发、制造高强度、长寿命、抗污染、高通量的膜材料,着重解决膜污染、浓差极化及清洗等关键问题。

1.3 高级氧化法

工业生产中排放的高浓度有机污染物和有毒有害污染物,种类多、危害大......余下全文>>

三:光催化剂的种类有哪些??

研究结果发现,在日光或灯光中紫外线的作用下使Ti02激活并生成具有高催化活性的游离基,能产生很强的光氧化及还原能力,可催化、光解附着于物体表面的各种甲醛等有机物及部分无机物。能够起到净化室内空气的功能,如领先的深圳格绿丝公司的光化媒技术,是纳米级二氧化钛材料,能高效杀菌杀病毒,高效降解有害物体甲醛苯等。

四:依形态结构划分,金属催化剂分别有哪几种类型

在化学反应中只能用二氧化猛催化剂吗?

不一定

催化剂是有选择性的

催化剂有两种机理:

1,催化剂在反应过程中参与反应,在反应完成之后被还原成原始的成分.例如:加热分解高锰酸钾的时候加入锰酸钾.高锰酸钾分解过程当中,锰酸钾是参与反应的,具体方式不清楚.最后以锰酸钾出现.反应前后催化剂形态变化,颗粒变粉末,粉末变颗粒等等.

2,催化剂不参加反应,如在铂-铑合金网上,氮气和氢气反应生成氨气.铂-铑合金网在反应过程中提供电子(或者类似作用,具体不清楚,但是本身不发生反应),反应前后铂-铑合金网形态也未发生变化.

二氧化锰可以做双氧水分解的催化剂,氯酸钾制备氯气的催化剂等等 同样也可以是反应物,例如:MnO2+4HCl=加热=MnCl2+Cl2+2H2O,这个方程式里面,MnO2作为氧化剂

在化学反应中,催化剂的种类如下:

(1)固体酸碱催化剂:石油炼制和石油化工是催化剂最大的应用领域,在国民经济中占有重要地位。在石油炼制和石油化工中,酸催化剂占有重要的地位。烃类的催化裂化,芳烃和烯烃的烷基化,烯烃和二烯烃的齐聚、共聚和高聚,烯烃的水合制醇和醇的催化脱水等反应,都是在酸催化剂的作用下进行的。

重要的固体酸碱催化剂 :碱土金属氧化物中的MgO、CaO和SrO2是典型的固体碱催化剂。AlCl3、FeCl3是典型的固体L酸催化剂。

(2)分子筛催化剂:分子筛是结晶型的硅铝酸盐,具有均匀的孔隙结构。分子筛中含有大量的结晶水,加热时可汽化除去,故又称沸石。自然界存在的常称沸石,人工合成的称为分子筛。常用的分子筛主要有:方钠型沸石;八面型沸石;丝光型沸石(-M型);高硅型沸石。分子筛在各种不同的酸性催化剂中能够提供很高的活性和不寻常的选择性,且绝大多数反应是由分子筛的酸性引起的,也属于固体酸类。

(3)金属催化剂:金属催化剂是一类重要的工业催化剂。主要包括块状催化剂,如电解银催化剂、融铁催化剂、铂网催化剂等;分散或者负载型的金属催化剂。

几乎所有的金属催化剂都是过渡金属,这与金属的结构、表面化学键有关。金属适合于作哪种类型的催化剂,要看其对反应物的相容性。发生催化反应时,催化剂与反应物要相互作用。

(4)金属氧化物和金属硫化物催化剂:金属氧化物催化剂常为复合氧化物(Complex oxides),即多组分氧化物。

反应机理如下:金属氧化物主要催化烃类的选择性氧化。其特点是:反应系高放热的,有效的传热、传质十分重要,要考虑催化剂的飞温。

这类作为氧化用的氧化物催化剂,可分为三类:

①过渡金属氧化物;

②金属氧化物;

③原态不是氧化物,而是金属,但其表面吸附氧形成氧化层,

(5)络合催化剂。指通过配位作用而使反应物分子活化的催化剂。

在这类催化剂中至少含有一个金属离子或原子,无论母体本身是否是络合物,但在起作用时,催化活性中心是以配位结构出现,通过改变金属配位数或配位基,最少有一种反应分子进入配位状态而被活化,从而促进反应的进行。

由此可见:在化学反应中并不是只能用二氧化猛催化剂

这样的提问没有意义

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五:单纯金属能作为光催化剂吗?

一般不可以。光催化剂主要使用过渡金属化合物充当,如氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO2)、硫化镉(CdS)等。其中二氧化钛因其氧化能力强,化学性质稳定无毒,成为世界上最当红的纳米光催化剂。而氧化锌和硫化镉等材料因为在催化过程中会发生一定程度的溶解且具有生物毒性所以已逐渐被淘汰。不过二氧化钛的缺点也是很明显的,即难以在可见光条件下实现光催化。现在通过掺杂解决这一问题,进一步提高催化效率。

六:什么是光催化?

光催化是一种在光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质,光触媒是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量,来产生催化作用,使周围之氧气及水分子激发成极具氧化力的自由负离子。几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质,不仅能加速反应,亦能运用自然界的定侓,不造成资源浪费与附加污染形成。最具代表性的例子为植物的"光合作用",吸收对动物有毒之二氧化碳,利用光能转化为氧气及水。

参考资料:百度百科

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