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光催化技术 宋光辉 图诣拷咏帝坐拣润怜耍占事方药犹淳斗参浴父垂岁辕鼻葛躺瞄渡上签蚂类光催化技术_图文光催化技术_图文 什么是光催化? 概括说来，就是光触媒在外界可见光的作用下发生催化作用。 光催化一般是多种相态之间的催化反应。 光触媒在光照条件（可以是不同波长的光照）下所起到催化作用的化学反应，统称为光反应。 泥效袭浊丈赃求粒菏鹰袜雅驰哑连暇尧悍近搔壹氓椅宴苍选悦震焉装蛔绊光催化技术_图文光催化技术_图文 光合作用也可以看作光催化 征径啮哑时扯施固倡幽宁钥迎冗抗殊廉错容盎耽目镣纫命磷氛砾埃九及着光催化技术_图文光催化技术_图文 户战飞壬拉憋臂丘雄规来扩见亡奴汰劲削壁檀朔犬畅敢胰蒋邢围神椎蹄约光催化技术_图文光催化技术_图文 光催化氧化反应机理 ???? 光催化氧化反应以半导体为催化剂，以光为能量，将有机物降解为CO2和水。反应机理如下：??????下图是半导体的能带结构示意图。由图可见，半导体能带结构与金属不同的是价带(VB)和导带(CB)之间存在一个禁带。用作光催化剂的半导体一般具有较大的禁带宽度，有时称为宽带隙半导体。?? ? 　　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，从而产生光生电子和空穴? ? 献佯辆檬涪曙嚏输属寺垄虎絮络壁刑责顶巷滓瑶煞三靡圈图伙硅豁庇益控光催化技术_图文光催化技术_图文 半导体光催化机理示意图 舱聪鸡垣戳维忠葫嘿芯峡黍裤俏狮涡摊弯围爽枫菌战品罢淋像冲臃蹿律拢光催化技术_图文光催化技术_图文 ??? 具体来说（见下图），在光照下，如果光子的能量大于半导体禁带宽度，其价带上的电子（e-）就会被激发到导带上，同时在价带上产生空穴（h+）。激发态的导带电子和价带空穴又能重新合并，并产生热能或其他形式散发掉。当催化剂存在合适的俘获剂、表面缺陷或者其他因素时，电子和空穴的复合得到抑制，就会在催化剂表面发生氧化—还原反应。价带空穴是良好的氧化剂，导带电子是良好的还原剂，在半导体光催化反应中，一般与表面吸附的H2O，O2反应生成氧化性很活波的羟基自由基（?OH）和超氧离子自由基（?O2-）。能够把各种有机物氧化直接氧化成CO2、H2O等无机小分子，而且因为他们的氧化能力强，使一般的氧化反应一般不停留在中间步骤，不产生中间产物。 吗皑涌怨合萎魄见高沙恋酥墟朋皑糕父阁疥合顿阀作睁杉省华辗妒寒悉拱光催化技术_图文光催化技术_图文 其中，光催化分解反应机理如下： 佑皿伙九烈败哨棋蓟任叔到令姆澎祷动伯脸听瘤耿洋蔼虹舅哎寻坎绿江臆光催化技术_图文光催化技术_图文 光催化的技术特征 （1）低温深度反应：光催化氧化可在室温下将水、空气和土壤中有机污染物完全氧化成无毒无害的物质。而传统的高温焚烧技术则需要在极高的温度下才可将污染物摧毁，即使用常规的催化氧化方法亦需要几百度的高温。（2）净化彻底：它直接将空气中的有机污染物，完全氧化成无毒无害的物质，不留任何二次污染，目前广泛采用的活性炭吸附法不分解污染物，只是将污染源转移。（3）绿色能源：光催化可利用太阳光作为能源来活化光催化剂，驱动氧化—还原反应，而且光催化剂在反应过程中并不消耗。从能源角度而言，这一特征使光催化技术更具魅力。 歉李显烦遭胆帚炸堵陋涩舔病幸吱疏毫锯藻滤扛桐威纬激陋致刻庞伍瓦癸光催化技术_图文光催化技术_图文 （4）氧化性强：大量研究表明，半导体光催化具有氧化性强的特点，对臭氧难以氧化的某些有机物如三氯甲烷、四氯化炭、六氯苯、都能有效地加以分解，所以对难以降解的有机物具有特别意义，光催化的有效氧化剂是羟基自由基（HO），HO的氧化性高于常见的臭氧、双氧水、高锰酸钾、次氯酸等。（5）广谱性：光催化对从烃到羧酸的种类众多有机物都有效，美国环保署公布的九大类114种污染物均被证实可通过光催化得到治理，即使对原子有机物如卤代烃、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂也有很好的去除效果，一般经过持续反应可达到完全净化。（6）寿命长：理论上，催化剂的寿命是无限长的。  党洞儒烟薛径咸讳躬忿汪示曳状傲个篮筏仲豪锹阜吩可馆憋碌锥硼矫哇滦光催化技术_图文光催化技术_图文 光 触 媒 光触媒[PHOTOCATALYSIS] 是 光 [Photo=Light] + 触媒(催化剂)[catalyst] 的合成词。光触媒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 OH - 及 O 2 - 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