高性能复合光催化剂的制备及其光催化性能研究文献综述

 2022-11-30 03:11

文 献 综 述

摘要

光催化技术作为一种“绿色”技术,因其具有的不可比拟的优点:操作简便,耗能低;反应条件温和;应用范围广;发展前景好等,而在水污染治理、空气净化处理等领域有广泛的运用[1]。光催化剂是指在光辐射条件下,自身并不发生任何变化,但是可以促进相应的化学反应继续进行或者使在某一反应条件下不能进行的反应可以发生的物质[2]。通过研究光催化剂的可控合成和性能表征和增强,以达到光催化技术的更加广泛,更加安全稳定的使用。本文通过收集分析整理相关论文书籍资料,简单介绍光催化技术的理论以及研究现状。

关键词:光催化机理 复合光催化剂 可控合成

1 前言

随着全球工业化进程的发展,环境污染问题日益严重,环境问题已成为21世纪影响人类生存和发展的重要问题。光催化技术以其室温深度反应和可直接应用太阳能驱动反应等独特性能,具有成本低、环境友好等特点,因而成为高新技术的新希望,也成为一种理想的环境污染治理技术和洁净能源生产技术。光催化技术是指利用一类在光作用下可以诱发光氧化-还原反应的半导体材料催化反应的进行以达到一定的目的。它是催化化学、光电化学、半导体物理、材料科学和环境科学等多学科交叉的新兴研究领域,被认为是解决环境污染问题的最有应用前景的技术之一,已成为环境科学领域的研究热点[3]

目前尽管存在一些中试规模的光催化处理系统,但其广泛的工业应用收到极大的制约,主演原因在于光催化技术还存在几个关键的科学及技术难题:量子效率低,太阳能利用率低,维持高效率的光催化剂的负载技术难,粉末的分散问题,光催化剂的稳定性差,光催化剂的性能表征技术缺乏[4]

30多年来,高效实用光催化剂的研制、新型光催化反应器的研究、污染物的光催化降解过程研究以及半导体光催化技术的实用化是半导体光催化技术研究的焦点。这些研究的目的主要在于提高半导体光催化降解效率,促进光催化技术的实用。光催化剂是光催化技术的核心,光催化剂的活性和固定化程度是光催化技术能否实用的决定性因素[5]。

2 光催化技术

2.1光催化剂和光催化反应

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