光催化材料是一種常溫催化材料,可在室溫及稍高溫度下進(jìn)行反應(yīng)(通常低于65℃)。提高光催化材料性能的途徑有三個(gè):一個(gè)是降低納米催化材料粒子的粒徑,目的在于提高光催化材料的比表面積;二是通過(guò)金屬摻雜、過(guò)渡金屬摻雜和非金屬離子摻雜改變半導(dǎo)體催化劑的性質(zhì)來(lái)提高光催化性能;三是通過(guò)表面修飾和敏化,改變半導(dǎo)體催化劑的表面的形貌和結(jié)構(gòu),而引起表面性能的優(yōu)化。
光催化材料應(yīng)用中的影響因素
1、濕度的影響:光催化反應(yīng)中,羥基自由基來(lái)源于水,所以必須保持有一定的濕度才能持續(xù)產(chǎn)生羥基自由基;在閉環(huán)的光催化反應(yīng)中,已經(jīng)證實(shí)隨著水的不斷消耗,光催化性能在不斷的下降。
2、氧分量的影響:光催化反應(yīng)中,超氧負(fù)離子來(lái)源于氧,所以在21%含量的情況下,光催化性能較好;而在少氧情況下會(huì)引起部分有機(jī)物反應(yīng)速率的降低,同時(shí)引起生成不同的氧化產(chǎn)物種類。
3、有機(jī)物種類的影響:由于有機(jī)物物種固有性質(zhì)的不同,光催化降解的速率相差很大,比如降解速率的規(guī)律如下:三氯乙烯>丙酮>二氯甲烷>氯仿>吡啶>四氯化碳等。
4、濃度的影響:當(dāng)對(duì)較高濃度的VOCs(比如800ppm)進(jìn)行氧化分解時(shí),僅有部分的VOCs可分解成二氧化碳和水;而當(dāng)VOCs濃度較低時(shí),也僅有部分的VOCs進(jìn)行消解,原因在于羥基自由基和超氧負(fù)離子與VOCs碰撞的幾率較小,也影響了降解效率。
碳原子數(shù)的影響:一般來(lái)說(shuō),低碳原子的有機(jī)物比較容易被氧化,但也與VOCs有機(jī)物本身的性質(zhì)有關(guān)。
納米光催化材料的優(yōu)勢(shì)
納米光催化材料是指光催化材料的活性成分以納米尺度分散在載體上,使光催化材料的活性成分盡可能地與VOCs接觸,使光催化材料的催化活性更為優(yōu)越。與市場(chǎng)上同類的光催化材料相比,華鈦高科前驅(qū)體原位燒結(jié)技術(shù)制備的光催化材料具有多級(jí)復(fù)合納米顆粒釉狀結(jié)構(gòu),顆粒的表面裸露,比表面積大(可達(dá)100m2/g),光催化活性高;顆粒之間以共價(jià)鍵結(jié)合,顆粒之間結(jié)合力強(qiáng),與基體的附著力強(qiáng),可超聲清洗不掉粉,使用壽命長(zhǎng)。華鈦高科生產(chǎn)的納米光催化材料已經(jīng)被應(yīng)用在光解光催化設(shè)備、室內(nèi)空氣凈化器、FFU凈化機(jī)以及水處理凈化設(shè)備等方面。