B0401光催化2014

光催化应用研究陈烈贤中国疾病预防控制中心一、原理1.发现2.亲水功能（A）TiO2表面防雾（B）TiO2自洁作用3.光催化机理定义：物质在催化剂上发生光电化学作用的过程条件：光近紫外线催化剂TiO2ZnOZnS表面吸附3.1TiO2光催化3.2TiO2能带3.3氧化电位二、应用研究1.环境治理2.能源开发1.能源开发光能变换为化学能——水的完全分解1mmol/g·h2.环境治理催化剂+太阳能=净化环境1.VOC降解2.CO2还原3.SOxNOx分解4.臭气去除5.抗菌防霉6.河流湖泊净化2.1VOC烃类：烷烃芳烃醇、醚、醛、酮、酸和酚类卤代烃：卤代芳烃含氮化合物2.1VOC分解效果显著达到矿化程度2.1VOC•甲醛2.1VOC•甲醛与产物2.1VOC•苯2.1VOC•苯2.1VOC•甲苯2.1VOC•卤代烃2.1VOC•空气净化器2.1VOCTiO2光催化涂料基本性能：除污快、容量大复合：耐候性好安全：无毒无害2.2二氧化碳CO2还原2.2CO2还原2.3氮氧化物NOx2.3NOx、SO22.3净化过程2.4氨NH32.5微生物杀死大肠菌绿脓菌分解残骸及毒素2.5微生物•光催化空气净化器2.5微生物•抗菌杀菌材料三、问题实用化尚待解决：催化剂易劣化去除效率低污染物分解量微反应器≥1m3，分解效果不显著1.催化剂易劣化2.去除效率低3.分解量微（1）水的分解光能变换为化学能：研究40年分解水平mmol/g·h（2）CO2还原还原效果µmol/g·h4.健康住宅1995年提出健康住宅设想至今尚未兑现•反应器≥1m3，效果不显著4.研究方向4.1提高光催化持久性抗毒性再生性适用于高污染净化4.2提高光量子利用率4.2提高光量子利用率复合光催化剂增加光转换效率：SnO2:F/TiO2250%SnO2:F/TiO2/RuxSey650%4.3开发可见光光催化剂注入V、Cr、Mn，扩展照射波长范围1.≤400nm太阳能的转换效率1.8%2.≤500nm理论值8.6%4.3开发可见光光催化剂注入Cr谢谢大家！