Chất quang xúc tác

Tại sao chọn chúng tôi

Kinh nghiệm phong phú
Với nhiều thập kỷ kinh nghiệm nghiên cứu, sản xuất và tiếp thị hóa chất hữu cơ, chúng tôi đã trở thành nhà cung cấp toàn cầu về nghiên cứu, phát triển và sản xuất hóa chất.

Đội ngũ chuyên nghiệp
Genie Chemical có đội ngũ R&D có tay nghề cao gồm hơn 200 người.

Dịch vụ một cửa
Kiểm tra chất lượng, kiểm soát sản xuất và dịch vụ-sau bán hàng, cung cấp-dịch vụ một cửa.

Kiểm soát chất lượng
Nó đã đạt được chứng nhận ISO 9001 và đã thành lập một trung tâm thử nghiệm chuyên dụng để thực hiện các tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt ở tất cả các giai đoạn của quy trình sản xuất. Thanh tra chất lượng giám sát chặt chẽ quá trình sản xuất từng sản phẩm để đảm bảo chất lượng của sản phẩm hóa chất cuối cùng.

Chất xúc tác quang là gì

Chất xúc tác quang là vật liệu, đặc biệt là chất bán dẫn như titan dioxide và oxit kẽm, giúp tăng tốc các phản ứng hóa học dưới sự chiếu xạ ánh sáng. Khi các photon có đủ năng lượng chạm vào bề mặt chất xúc tác quang, các cặp lỗ trống electron sẽ được tạo ra. Điều này bắt đầu các phản ứng oxy hóa khử làm suy giảm các chất ô nhiễm hữu cơ và khử trùng mầm bệnh trong nước. Chất xúc tác quang linh hoạt và hiệu quả khai thác ánh sáng mặt trời hoặc nhân tạo để thúc đẩy các phản ứng này, từ đó mang lại giải pháp tái tạo và{4}}thân thiện với môi trường.

Lợi ích của chất xúc tác quang

Tác dụng khử mùi

Chất xúc tác quang có chứa một thành phần gọi là titan dioxide. Khi titan dioxide này tiếp xúc với tia cực tím hoặc ánh sáng huỳnh quang, các loại oxy phản ứng sẽ được tạo ra. Nó hấp thụ các chất gây mùi-mà nó tiếp xúc và phân hủy thành nước và carbon dioxide. Nó có ưu điểm là khử sạch mọi mùi hôi trong phòng như mùi thuốc lá, nấm mốc, mùi giày dép.

Phân hủy và loại bỏ các chất có hại: loại bỏ formaldehyde, loại bỏ mùi hôi

Chất xúc tác quang còn có chức năng phân hủy và loại bỏ "formaldehyde". Những chất độc hại này bay hơi từ vật liệu xây dựng, đồ nội thất và là nguyên nhân gây ra các bệnh dị ứng trong phòng. Ngoài ra, không giống như các phương pháp loại bỏ hóa chất hoặc chất độc hại, chất xúc tác quang phản ứng-có hoạt tính cao với ánh sáng nhìn thấy chủ yếu bao gồm một chất gọi là nano-titanium dioxide apatit, chất này cũng có thể được sử dụng làm phụ gia thực phẩm, an toàn và không có tác dụng phụ.

Tác dụng kháng khuẩn

Chất xúc tác quang có tác dụng khử mùi. Nó có tác dụng phân hủy và loại bỏ Norovirus, cúm, Escherichia coli, Salmonella và nấm. Đặc biệt, nấm mốc làm tiêu tan các bào tử khi chúng nhân lên và việc phủ các lớp phủ tường hoặc trần nhà bằng chất xúc tác quang học rất hiệu quả để chống lại các bào tử này.

Tác dụng chống-tảo và chống-nấm mốc

Chất xúc tác quang chứa ion bạc có tác dụng kháng khuẩn nên ngay cả một lượng nhỏ ánh sáng cũng có thể phát huy tác dụng kháng khuẩn. Ngoài ra, oxit titan xúc tác quang còn có tác dụng phân hủy các chất có hại do vi khuẩn tạo ra mà các chất kháng khuẩn truyền thống không thể phân hủy khi chúng chết. Ví dụ, nó bảo vệ chống lại các vi khuẩn như O-157, E. coli và nấm mốc, đồng thời do tác dụng kháng nấm nên nó ngăn ngừa mùi khó chịu.

Tác dụng chống hà

Chất xúc tác quang có chức năng phân hủy và loại bỏ các chất hóa học như amoniac khi tiếp xúc với lớp phủ tường. Vì vậy, nó có tác dụng ngăn chặn tình trạng ố vàng do thuốc lá và những thứ tương tự gây ra.

Các loại chất xúc tác quang

Quang xúc tác đồng nhất

Quá trình quang xúc tác đồng nhất, liên quan đến sự tồn tại của chất phản ứng và chất xúc tác quang trong cùng một pha, tức là cả hai đều có thể ở dạng khí. Một trong những ví dụ rất phổ biến về chất xúc tác quang đồng nhất được sử dụng là hệ thống ozon và quang-Fenton (Fe+ và Fe+/H2O2). Ở đây chất phản ứng là gốc hydroxyl (·OH) có xu hướng được sử dụng cho nhiều mục đích và mục đích khác nhau. Cơ chế tạo gốc hydroxyl (·OH) bằng ozone có thể đi theo hai con đường nêu dưới đây.

Quang xúc tác không đồng nhất

Rõ ràng từ định nghĩa rằng "Xúc tác không đồng nhất" liên quan đến chất xúc tác và chất phản ứng ở các pha khác nhau. Xúc tác quang không đồng nhất là một chủ đề liên quan đến nhiều loại phản ứng tương đối lớn, bao gồm nhưng không giới hạn ở; phản ứng oxy hóa nhẹ hoặc toàn phần, quá trình khử hydro, phản ứng chuyển hydro, phản ứng trao đổi đồng vị 18O2–16O2 và deuterium-alkan, lắng đọng kim loại, khử độc nước, quá trình loại bỏ chất ô nhiễm dạng khí, v.v. Nói chung và các chất xúc tác quang dị thể được sử dụng phổ biến bao gồm các oxit kim loại chuyển tiếp và chất bán dẫn, có các đặc tính độc đáo.

Ứng dụng của chất xúc tác quang

Xử lý nước

Trong các quy trình xử lý nước thải, nhiều chất bán dẫn nhị phân cũng như bậc ba khác nhau đang được sử dụng làm chất xúc tác quang. Các chất xúc tác quang titan dioxide (TiO2) và kẽm oxit (ZnO) thường được sử dụng trong quá trình lọc nước thải. Xúc tác quang oxit kẽm là một chất oxy hóa tuyệt vời, được sử dụng chủ yếu trong xử lý nước thải trong các ngành công nghiệp như dược phẩm, in và nhuộm, công nghiệp giấy và bột giấy, v.v. Ống nano titan dioxide (TiO2) còn được gọi là (TNT) là chất xúc tác quang rất thuận lợi cho quá trình khử nhiễm xúc tác quang trong nước. Benjwal và cộng sự. (2015) các nghiên cứu cho thấy vật liệu nanocompozit bậc ba dựa trên graphene oxit–TiO2/Fe3O4 là những ứng dụng có triển vọng trong xử lý nước thải.

Loại bỏ vết kim loại

Một số nguyên tố vi lượng như thủy ngân (Hg), crom (Cr) và chì (Pb), cũng như các kim loại khác, cực kỳ nguy hiểm đối với sức khỏe con người. Bằng cách sử dụng quang xúc tác không đồng nhất nhằm mục đích duy trì chất lượng nước cũng như sức khỏe con người, những độc tính như vậy của kim loại có thể được loại bỏ thành công, ngay cả ở mức nồng độ thấp hơn như phần triệu (ppm).

Tách nước

Đối với phản ứng tách nước, nhiều loại khác nhau như sunfua, oxit và selenua đã được tạo ra làm chất xúc tác quang. Các hạt nano titan dioxide (TiO₂), một số chất bán dẫn (được ghép nối) như CaFe204/TiO₂, mối nối dị thể WO3/BiVO4, cũng như các sợi nano lõi hoặc vỏ như CdS/Zno, v.v., cung cấp những cách rất hữu ích để sản xuất hydro từ nước.

Chức năng tự làm sạch

Chất xúc tác quang Titanium dioxide (TiO₂) đã được nhiều người công nhận là một chất quang chức năng hữu ích, lý do là việc làm sạch bề mặt kính và gạch cần có chất tẩy rửa hóa học, tiêu tốn nhiều năng lượng và cũng đắt tiền. Bề mặt tự làm sạch dựa trên titan dioxide giúp các phân tử vô cơ cũng như hữu cơ tiếp tục được hấp thụ và phân hủy trên đó một cách dễ dàng. Sau đó, dễ dàng rửa sạch bằng nước do màng TiO₂ có tính ưa nước cao. Kết quả nói trên của TiO₂ sẽ hoạt động được trong điều kiện này; khi tốc độ hấp thụ các chất ô nhiễm hữu cơ trên bề mặt vật liệu nhỏ hơn tốc độ các photon mặt trời tới trên một đơn vị thời gian. Lớp phủ, vật liệu sơn cho tường của các công trình và quá trình xây dựng tiếp xúc nhiều với điều kiện thời tiết xấu như lượng mưa tự nhiên và ánh nắng gay gắt nên

Các yếu tố cải thiện hiệu suất quang xúc tác

Vật liệu tổng hợp/Khớp nối

Một kỹ thuật khả thi khác để làm cho chất xúc tác quang hoạt động hiệu quả trong ánh sáng khả kiến cho các ứng dụng khác nhau là ghép các chất bán dẫn hoặc composite. Như vậy, khoảng cách dải lớn, chất bán dẫn khoảng cách dải nhỏ được ghép nối với nhau để chúng có mức Dải dẫn (CB) âm hơn. Vì vậy, kết quả sẽ là; các electron của dải dẫn (CB) có thể được đưa từ chất bán dẫn có khe cấm nhỏ sang chất bán dẫn có khe hở dải lớn. Kỹ thuật này và phương pháp nhạy cảm với thuốc nhuộm giống nhau, tuy nhiên điểm tương phản duy nhất là các electron sẽ di chuyển từ chất bán dẫn này sang chất bán dẫn khác. Việc sản xuất Hydro thông qua SnO2, CdS, CdS/Pt–TiO2 và NiS/ZnxCd1–xS/Graphene oxit khử đã được kiểm tra.

Kim loại hóa

Để cải thiện hoạt tính xúc tác quang của chất bán dẫn, nhiều kim loại quý như Pt, Au, Ag, Ni, Cu, Rh, Pd, v.v., đã được sử dụng. Khả năng tái hợp/kết nối lại electron-lỗ trống bị giảm đi trong quá trình này và điều này dẫn đến sự phân tách điện tích hiệu quả cũng như tốc độ phản ứng quang xúc tác cao hơn. Do những đặc tính này, sự chuyển điện tử của kim loại quý có thể được hỗ trợ, dẫn đến hoạt tính xúc tác quang cao hơn.

Nhạy cảm với thuốc nhuộm

Nhạy cảm với thuốc nhuộm là một kỹ thuật tốt để phát triển bề mặt và biến đổi các chất xúc tác quang để sử dụng ánh sáng khả kiến nhằm mục đích chuyển đổi năng lượng. Thuốc nhuộm có đặc tính khử-oxy hóa cũng như độ nhạy với ánh sáng nhìn thấy được, có thể hữu ích cho pin mặt trời và trong hệ thống quang xúc tác. Phản ứng xúc tác có thể được bắt đầu vì khi thuốc nhuộm được đưa ra dưới ánh sáng khả kiến, chúng sẽ bơm các electron vào dải dẫn (CB) của chất bán dẫn. Việc phun electron nhanh và nhanh và phản ứng ngược chậm là điều kiện cơ bản để chuyển đổi ánh sáng hấp thụ trực tiếp thành năng lượng điện với hiệu suất cao hơn trong pin mặt trời hoặc thông qua sản xuất hydro.

doping

Việc sử dụng doping được gọi là việc bổ sung tạp chất vào một chất nguyên chất. Doping được chia thành hai loại phụ đó là; (1) Pha tạp cation và (2) Pha tạp anion. Pha tạp cation liên quan đến việc pha tạp các cation vào chất bán dẫn, chẳng hạn như các kim loại như Al, Cu, V, Cr, Fe, Ni, Co, Mn, v.v. Mặt khác, pha tạp anion liên quan đến việc sử dụng các anion, chẳng hạn như các phi kim như N, S, F, C, v.v. Mạng tinh thể của chất xúc tác quang nhận được tác động mới và độc đáo từ mỗi chất pha tạp khác nhau. Việc pha tạp kim loại cũng như ion phi kim làm tăng khả năng phản ứng quang-trên bề mặt của chất xúc tác quang để đưa nó đến vùng khả kiến bằng cách tạo ra các mức năng lượng mới (hoặc trạng thái tạp chất) giữa Dải hóa trị (VB) và Dải dẫn (CB) để giảm khoảng cách dải của nó. Các electron bị kích thích bởi ánh sáng sẽ chuyển từ trạng thái tạp chất sang vùng dẫn (CB).

Làm thế nào để ngăn chặn sự vô hiệu hóa chất xúc tác quang?

Ngộ độc

Nguyên nhân chính gây ra tình trạng ngừng hoạt động của chất xúc tác quang là do ngộ độc. Nó đề cập đến sự vô hiệu hóa hóa học có thể đảo ngược hoặc không thể đảo ngược của chất xúc tác quang và dẫn đến mất hoạt tính xúc tác, tính ổn định và tính chọn lọc, gây ra các vấn đề nghiêm trọng và thiệt hại kinh tế trong các quá trình xúc tác công nghiệp. Hình 1. cho thấy sự nhiễm độc lưu huỳnh bởi H2S của Chất xúc tác quang niken có và không bổ sung oxy.

Thiêu kết

Quá trình thiêu kết là một nguyên nhân phổ biến khác gây ra hiện tượng ngừng hoạt động của chất xúc tác quang. Đó là sự thoái hóa nhiệt đi kèm với diện tích bề mặt xúc tác và diện tích hỗ trợ giảm. Tệ hơn nữa, các pha xúc tác sẽ chuyển sang-các pha không xúc tác, do đó cản trở các phản ứng hóa học dự kiến.

luyện cốc

Quá trình luyện cốc chiếm khoảng 20% quá trình vô hiệu hóa Chất xúc tác quang và nó thường liên quan đến việc cắm điện. Cụ thể là cacbonat và các vật liệu khác trong lỗ chân lông của chất xúc tác quang, làm giảm kích thước lỗ chân lông và ngăn không cho các phân tử chất phản ứng khuếch tán vào lỗ chân lông. Thông thường, các cặn cacbon này có thể được loại bỏ bằng cách khí hóa bằng hơi nước hoặc hydro và chúng ta thu được CH4, CO và COx tương ứng. Vì vậy, vô hiệu hóa cốc là một quá trình có thể đảo ngược. Hình 2. là sơ đồ minh họa quá trình lắng đọng cốc trên Chất xúc tác quang HZSM-5 biến tính và kim loại-.

Cơ chế quang xúc tác

(1) Quá trình bắt đầu với sự hấp thụ ánh sáng và sự hình thành các hạt mang điện tiếp theo. Khi bề mặt của chất xúc tác quang được chiếu sáng bằng ánh sáng có năng lượng bằng hoặc vượt quá năng lượng vùng cấm của Metal Halide Perovskites (MHP), thì sự chuyển đổi electron ngay lập tức xảy ra, dẫn đến việc tạo ra các cặp electron-lỗ trống (e-h). Điều đáng chú ý là ánh sáng thường được phân loại thành hai dải bước sóng: ánh sáng cực tím (UV), có bước sóng 200-400 nm và ánh sáng nhìn thấy, bao phủ phạm vi 400-800 nm. Đáng chú ý, khi năng lượng vùng cấm (Eg) của chất bán dẫn thấp hơn khoảng 3,1 electronvolt (eV), vật liệu có thể hấp thụ ánh sáng khả kiến một cách hiệu quả. Khả năng này có ý nghĩa rất lớn vì các photon khả kiến chiếm phần lớn ánh sáng mặt trời, chiếm khoảng 50% thành phần của nó.

(2) Giai đoạn quan trọng tiếp theo liên quan đến sự phân tách và chuyển động của các hạt mang điện này. Khi ánh sáng kích hoạt sự chuyển đổi của các electron từ vùng hóa trị (VB) sang vùng dẫn (CB), nó sẽ để lại các lỗ trống trong VB. Sự phân tách electron-lỗ trống (e-h) này là một bước then chốt trong quá trình quang xúc tác. Tuy nhiên, cần phải thừa nhận rằng sự tái hợp của các electron và lỗ trống được quang sinh này là một quá trình cố hữu và không thể tránh khỏi. Thật không may, sự tái hợp này có thể cản trở việc sử dụng hiệu quả các chất mang điện, cuối cùng làm giảm hoạt động xúc tác của các chất xúc tác quang.

(3) Bước tiếp theo liên quan đến phản ứng oxi hóa khử bề mặt của các chất phản ứng tương ứng. Điều này đòi hỏi sự chuyển nhanh chóng của các electron, có khả năng khử và các lỗ trống, có khả năng oxy hóa, đến các vị trí phản ứng được chỉ định trên bề mặt của chất xúc tác quang Metal Halide Perovskite (MHP). Nói về mặt nhiệt động lực học, để đạt được các phản ứng oxi hóa khử thành công đòi hỏi phải có sự liên kết chính xác giữa cấu trúc dải năng lượng của chất bán dẫn và thế năng phản ứng oxi hóa khử. Sự liên kết này yêu cầu mức năng lượng của dải dẫn (CB) phải âm hơn thế năng khử, trong khi mức năng lượng của dải hóa trị (VB) phải dương hơn thế năng oxy hóa.

Cách bảo quản chất xúc tác quang

01/

Chọn chất xúc tác quang phù hợp
Việc chọn đúng chất xúc tác quang cho ứng dụng cụ thể là rất quan trọng trong việc ngăn chặn quá trình ngừng hoạt động. Các chất xúc tác quang khác nhau có mức độ ổn định và khả năng chống khử hoạt tính khác nhau. Do đó, điều quan trọng là phải chọn Chất xúc tác quang phù hợp với các điều kiện quy trình cụ thể. Thiết kế của chất xúc tác quang cũng có vấn đề. Bạn có thể thay đổi diện tích bề mặt, kích thước lỗ chân lông và kích thước viên để ngăn ngừa ngộ độc chất xúc tác quang.

02/

Giữ chất xúc tác quang sạch
Một trong những lý do chính khiến chất xúc tác quang bị ngừng hoạt động là sự tích tụ các chất gây ô nhiễm trên bề mặt của nó. Những tạp chất này có thể đến từ nguyên liệu thô hoặc từ môi trường xung quanh. Để ngăn chặn điều này xảy ra, điều cần thiết là phải định kỳ thanh lọc hệ thống hoặc lọc nguyên liệu.

03/

Tránh nhiệt độ cao
Chất xúc tác quang có thể nhạy cảm với nhiệt độ cao, điều này có thể khiến chúng bị vô hiệu hóa. Điều quan trọng là tránh để Chất xúc tác quang tiếp xúc với nhiệt độ vượt quá phạm vi hoạt động an toàn của nó. Tốt hơn hết bạn nên theo dõi nhiệt độ của hệ thống và điều chỉnh quy trình cho phù hợp.

04/

Theo dõi hoạt động của chất xúc tác quang
Việc theo dõi hoạt động của Chất xúc tác quang có thể giúp phát hiện bất kỳ thay đổi nào về hiệu suất của nó. Điều này có thể đạt được bằng cách thường xuyên đo tốc độ phản ứng hoặc tiến hành thử nghiệm chất xúc tác quang định kỳ. Bằng cách giám sát hoạt động của Chất xúc tác quang, mọi vấn đề đều có thể được xác định sớm và có thể thực hiện hành động khắc phục để ngăn chặn việc ngừng hoạt động.

Nhà máy của chúng tôi

Với nhiều thập kỷ kinh nghiệm trong việc sản xuất và tiếp thị hóa chất-chất lượng cao, Gnee Chemical Company, chúng tôi cung cấp Hóa chất hữu cơ, Hóa sinh, Dược phẩm trung gian, v.v. Gnee Chemical có lực lượng lao động lành nghề trong nghiên cứu và phát triển. Đội ngũ hơn 200 người của chúng tôi chịu trách nhiệm kiểm tra chất lượng, kiểm soát sản xuất và-dịch vụ sau bán hàng như một-dịch vụ một cửa. Chúng tôi cung cấp các giải pháp R&D và sản xuất cho khách hàng toàn cầu. Chúng tôi tuân thủ nguyên tắc "Chất lượng là trên hết" và đã đạt được chứng nhận ISO 9001. Chúng tôi cũng đã thành lập một trung tâm thử nghiệm chuyên dụng để thực hiện các tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt ở tất cả các giai đoạn của quy trình sản xuất. Thanh tra chất lượng giám sát chặt chẽ quá trình sản xuất từng sản phẩm để đảm bảo chất lượng của sản phẩm hóa chất cuối cùng.

productcate-1-1

Chứng chỉ

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: Những hạn chế của hệ thống quang xúc tác là gì?

Trả lời: Tuy nhiên, nhiều chất xúc tác quang bán dẫn không thể hấp thụ ánh sáng khả kiến của quang phổ mặt trời do khoảng cách dải rộng của chúng. Sự kết hợp của một nguyên tố lạ như chất pha tạp trong mạng của các chất xúc tác quang này đã được chứng minh là làm giảm khoảng cách vùng cấm của chúng và tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng khả kiến.

Hỏi: Những thách thức kỹ thuật của quang xúc tác là gì?

Đáp: Một số yếu tố, bao gồm sự tái hợp-chất mang điện tích, sự ức chế chuyển điện tích bề mặt, hiệu suất phân hủy và sự tách điện tích, làm giảm hiệu quả của quá trình quang xúc tác khi tiếp xúc với phổ khả kiến [138] . Một trong những thách thức nổi bật được nhấn mạnh là khả năng lưu trữ hydro ở mức thấp [83].

Hỏi: Chất xúc tác quang có thể tái sử dụng được không?

Trả lời: Màng MoS2 quang xúc tác có thể dễ dàng thu hồi và tái sử dụng. Các màng này thể hiện độ ổn định cấu trúc và hóa học cao ngay cả sau 5 chu kỳ nghiên cứu phân hủy.

Hỏi: Điều gì tạo nên một chất xúc tác quang học tốt?

Trả lời: Một chất xúc tác quang tốt phải có đặc điểm: (i) khả năng hấp thụ bức xạ từ dải phổ ánh sáng rộng, (ii) vị trí thích hợp của các dải năng lượng của chất bán dẫn so với thế năng phản ứng oxi hóa khử, (iii) độ linh động cao và đường khuếch tán dài của các hạt mang điện, (iv) nhiệt động lực học.

Hỏi: Các yếu tố ảnh hưởng đến quang xúc tác là gì?

Trả lời: Mức độ hấp phụ thuốc nhuộm phụ thuộc vào nồng độ thuốc nhuộm ban đầu, tính chất của thuốc nhuộm, diện tích bề mặt của chất xúc tác quang và độ pH của dung dịch. Độ pH xác định điện tích bề mặt của chất xúc tác quang. Sự hấp phụ của thuốc nhuộm là tối thiểu khi độ pH của dung dịch ở điểm đẳng điện (điểm tích điện bằng 0).

Hỏi: Tại sao chất xúc tác quang lại quan trọng?

Trả lời: Chất xúc tác quang là vật liệu nổi bật có thể dễ dàng biến đổi năng lượng mặt trời để sử dụng cho các hoạt động oxy hóa và khử. Chất xúc tác quang được sử dụng trong một số lĩnh vực, chẳng hạn như loại bỏ các chất ô nhiễm từ không khí và nước, tách nước để tạo ra H2, kiểm soát mùi, bất hoạt tế bào ung thư và bất hoạt vi khuẩn.

Hỏi: Tại sao không dùng chất dẫn điện làm chất xúc tác quang?

Trả lời: Trong trường hợp dây dẫn, dải hóa trị và dải dẫn chồng lên nhau. Đối với phản ứng quang xúc tác, điều kiện cần thiết là quá trình oxy hóa và khử đồng thời, nhưng trong quá trình dẫn chỉ có electron tự do. Với dạng dây dẫn, chúng ta chỉ thực hiện phản ứng oxy hóa tại một thời điểm chứ không thực hiện đồng thời cả hai phản ứng.

Q: mũ là chất xúc tác quang phổ biến nhất?

A: Ôxít titan(IV)
Bất chấp những đặc tính đầy hứa hẹn của oxit kẽm, oxit titan (IV) vẫn là chất xúc tác quang được sử dụng phổ biến nhất. Điều này phần lớn liên quan đến độ ổn định hóa học cao hơn của TiO2. Ôxít titan(IV) có khe năng lượng tương tự như ZnO (3,2 eV) và kiểu dải năng lượng tương tự.

Hỏi: Chất xúc tác quang hoạt động mạnh nhất là gì?

Trả lời: Titanium dioxide (TiO2) là chất xúc tác quang nổi bật nhất [1,2,3], được sử dụng rộng rãi do hoạt tính xúc tác quang tuyệt vời, tính ổn định hóa học và sinh học, không hòa tan trong nước, môi trường axit và bazơ, khả năng chống ăn mòn, không độc hại, giá thành thấp và tính sẵn có so với oxit, sunfua.

Hỏi: Các yêu cầu đối với chất xúc tác quang là gì?

Đáp: Yêu cầu đối với chất xúc tác quang bao gồm ít nhất một vật liệu bán dẫn-A có khoảng cách dải tần ít nhất là 3 eV, ít nhất một vật liệu bán dẫn-B có khoảng cách dải tần nhỏ hơn hoặc bằng 3 eV và ít nhất một chất phụ gia-C. Khi hàm lượng sợi quang xúc tác tăng lên, vải có thể hấp thụ nhiều amoniac hơn, hiệu suất khử mùi tốt hơn và hiệu quả khử mùi cũng tốt hơn. Khi hàm lượng sợi quang xúc tác đạt 80% và 100% thì vải có tác dụng khử mùi tốt.

Hỏi: Các vấn đề xảy ra với quá trình quang xúc tác là gì?

Trả lời: Những thách thức{0}}liên quan đến vật liệu bao gồm việc tổng hợp và thiết kế các chất xúc tác quang có thể hấp thụ ánh sáng khả kiến ở hiệu suất lượng tử cao, các chất xúc tác đồng thời có tính chọn lọc và có thể tăng tốc các phản ứng khử và/hoặc oxy hóa cũng như các lớp bảo vệ tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển các chất mang thiểu số sang .

Hỏi: Nguyên tắc cơ bản của chất xúc tác quang là gì?

Trả lời: Trong quang xúc tác, bức xạ được sử dụng để tăng tốc các phản ứng hóa học. Bức xạ được chia thành hai vùng: vùng cực tím và vùng khả kiến, được lựa chọn nổi bật dựa trên chất xúc tác Eg. Chỉ có 4% quang phổ mặt trời nằm dưới vùng tia cực tím.

Hỏi: Sự khác biệt giữa quang xúc tác và quang xúc tác là gì?

Trả lời: Quang xúc tác bao gồm các phản ứng diễn ra bằng cách sử dụng ánh sáng và chất bán dẫn. Chất nền hấp thụ ánh sáng và đóng vai trò là chất xúc tác cho các phản ứng hóa học được gọi là chất xúc tác quang.

Hỏi: Sự phân hủy quang xúc tác là gì?

Trả lời: Phân hủy quang xúc tác là một quá trình oxy hóa nâng cao, có thể được sử dụng để phân hủy các chất ô nhiễm có nồng độ cao, độ phức tạp và khả năng phân hủy sinh học thấp [204]. Quá trình phân hủy quang xúc tác sử dụng năng lượng ánh sáng để thúc đẩy quá trình phân hủy chất ô nhiễm.

Hỏi: Tại sao tia UV được sử dụng trong quang xúc tác?

Trả lời: Sự kích thích trực tiếp bằng ánh sáng tia cực tím-từ lâu đã cung cấp một cách độc đáo để tiếp cận các phân tử ở trạng thái kích thích và thúc đẩy khả năng phản ứng độc đáo. Với sự ra đời của chất xúc tác quang học, bạn có thể đạt được những trạng thái kích thích này bằng cách sử dụng-các bức xạ ít năng lượng hơn nhờ hoạt động của chất cảm quang.

Hỏi: Những kim loại nào được sử dụng trong quang xúc tác?

Đáp: Ở đây, chúng tôi báo cáo một quy trình quang xúc tác cho phép thu hồi có chọn lọc bảy kim loại quý—bạc (Ag), vàng (Au), palladium (Pd), bạch kim (Pt), rhodium (Rh), ruthenium (Ru) và iridium (Ir)—từ các bảng mạch thải, chất xúc tác ô tô bậc ba và quặng.

Hỏi: Vật liệu nano dùng cho quang xúc tác là gì?

Đáp: Các hạt nano kim loại như bạch kim, bạc và vàng hoặc sự kết hợp của chúng là những vật liệu tuyệt vời so với một số oxit dựa trên kim loại. Những vật liệu này có tính chất điện tử và quang xúc tác tốt.

Hỏi: Những hạn chế của quang xúc tác là gì?

Trả lời: Một hạn chế là phạm vi phản ứng ánh sáng hẹp và khả năng phân tách điện tích không đủ của các vật liệu bán dẫn hiện có. Một hạn chế khác là thách thức trong việc mở rộng quy mô xúc tác quang thành một quy trình công nghiệp có khả năng cạnh tranh về mặt chi phí- với các công nghệ hiện có.

Hỏi: Các thông số ảnh hưởng đến quá trình quang xúc tác là gì?

Trả lời: Trong quá trình phân hủy thuốc nhuộm bằng xúc tác quang trong nước thải, các thông số vận hành sau đây ảnh hưởng đến quá trình: pH của dung dịch bị phân hủy và pH của dung dịch tiền chất (dung dịch xúc tác trong quá trình điều chế chất xúc tác); chất oxy hóa, nhiệt độ nung, hàm lượng tạp chất, chất xúc tác...

Hỏi: Quá trình quang xúc tác có tạo ra ozon không?

A: Có, tùy thuộc vào bước sóng UV. Ánh sáng tia cực tím có bước sóng từ 160-240 nanomet là lý tưởng để tạo ra ozone từ oxy. Hãy nhớ rằng các phân tử oxy tạo ra ozone thông qua một quá trình được gọi là quá trình quang phân. Quá trình này thường phá vỡ phân tử oxy và tạo ra các nguyên tử oxy hóa trị.

Là một trong những nhà sản xuất và cung cấp chất xúc tác quang hàng đầu tại Trung Quốc, chúng tôi nồng nhiệt chào đón bạn đến với chất xúc tác quang giá rẻ bán buôn được bán tại đây từ nhà máy của chúng tôi. Tất cả các sản phẩm hóa chất có chất lượng cao và giá cả cạnh tranh.