文档介绍：纳米二氧化钛
纳米二氧化钛
纳米二氧化钛
纳米二氧化钛光催化性能的测试
一、实验导读
半导体光催化剂
半导体介于导体和绝缘体之间，在未激发的拥有能带构造小分子活性物种自由基（·2-），最后生成羟基自由基（·OH）。
O
羟基自由基（·OH）是一个极强的氧化剂，很简单与吸附在纳米
TiO2表面的污染
物分子发生氧化反响。
因为光生电子和光生空穴都有很强的能量，远远超出一般有机污染物的分子链的强度，因此能够轻易将有机污染物分解成最原始的状态。也就是说，在光催
化反响系统中，这二种氧化方式产生的羟基自由基（·OH）、超氧粒子自由基（·O2-）
以及（·OOH）自由基拥有很强的氧化能力，几乎无选择地氧化有机污染物，使
水中的难降解的大分子有机污染物降解为小分子产物，甚至直接氧化成为CO2
和H2O，即发生了光催化降解的反响过程，二氧化钛光催化降解主要反响过程如
1所示。同光阴生空穴也能获得吸附在TiO2表面的有机污染物中的电子，直接氧化部分有机物，生成小分子或许CO2和H2O。
图1二氧化钛光催化机理表示图
二、实验概要
纳米二氧化钛
纳米二氧化钛
纳米二氧化钛
纳米二氧化钛催化剂在紫外光hv的照耀作用下，其光催化降解机理用反响
纳米二氧化钛
纳米二氧化钛
纳米二氧化钛
式表示以下：
TiO2+hv→TiO2+h+VB+e-CB
H2O+h+VB→H++OH-
OH-+h+VB→·OH
O2+e-CB→·O2-
H2O+O·2-→·OOH+-OH
2·OOH→2HO2+O2
·OOH+H2O+e-CB→H2O2+OH-
H2O2+e-CB→·OH+-OH
工业废水、农业废水和生活废水中含有大批的有机污染物，特别是工业废水
中还含有大批的有毒、有害物质。在目前的工业废水办理中，染料废水是较难处
理的一类废水，如酸性红G等酸性染料大多半属于偶氮染料，属于难降解的有
机污染物，主要用于制革、印染等工业，其在生产和应用过程中严重地污染了环
境，是一种拥有代表性的工业生产染色后排放的工业废水。
作为性能优秀的光催化剂——纳米TiO2，往常以悬浮或固定形式进行废水处
理，悬浮系统是直接将粉状的纳米TiO2与染料废水混淆，在实验进行过程中通
过超声搅拌或许鼓入空气及氧气的方法，使TiO2催化剂粉体在染料溶液中平均
分别。在这类催化反响系统中，纳米TiO2以较大比表面积与废水中的有机污染
物充足接触，将污染物最大限度地吸附在它的表面。同时又以其纳米粒子较大的
比表面积汲取紫外光的能量，迅速地降解吸附在其表面的污染物达到光催化的目
的。
本实验采纳纳米TiO2作为一种光反响催化剂，应用于光催化降解亚***蓝、
酸性红G染料等配制的模拟废水中的有机污染物作为测试反响，在光催化反响
装置中，经过紫外光