简析二氧化钛在室内甲醛治理的光催化机理
二氧化钛有金红石型、锐钛矿型以及板钛矿三种晶型,具有较高光催化活性的为纳米锐钛矿型二氧化钛,这主要由其特殊的能带Eg = 3. 2 eV所决定。该二氧化钛的能带是不连续的,价带和导带之间存在一个禁带。在光照条件下,当光子能量达到或超过其带隙能时,其价带电子被激发跃迁进入到导带,在导带上产生带负电的高活性电子,在价带上留下带正电荷的空穴。在适合条件下,电子与空穴分离并迁移到粒子表面不同位置,还原和氧化吸附在粒子表面的物质。二氧化钛在能带跃迁的过程中,产生的电子及空穴与水作用可以生成羟基自由基( ·OH) 。羟基自由基是一种活性非常强的物质,对光催化反应起着决定性的作用,可破坏有机物中的C—C、C—O、C—H、C—N等化学键,从而使有机物彻底氧化。该基团的氧化作用几乎没选择性,可以氧化包括难生物降解化合物在内的包括甲醛、VOC、病毒等众多有机物,使之完全氧化,分解成CO2和H2O,最终达到净化空气的目的。
而且需要强调说明的是,二氧化钛在分解甲醛、TVOC等污染物时,其本身是不参与任何反应的,所以我们说,二氧化钛对人体及动植物是没有任何毒性的道理。
以上的介绍就是充分说明二氧化钛在成都甲醛检测成都甲醛治理成都除甲醛等方面应用。
本研究中采用锐钛型纳米二氧化钛,研究中不只采用了有机物亚甲基蓝表征纳米二氧化钛的光催化性能,同时采用无机的NO2检测二氧化钛的光催化活性。纳米TiO2光催化作用对NOx的降解机理化学反应公式如下:
在太阳光的照射下:
TiO2 + hvv e - + h+
OH - + h+ v ·OH
h+ +H2Ov H + + ·OH
2H + + e- v H2
NO的去除:
NO2 + ·OHv HNO3
HNO3 +CaCO3
v Ca (NO3 ) 3
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