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本征催化活性(催化反应中tof的全称)

大家好,今天来为大家解答本征催化活性这个问题的一些问题点,包括催化反应中tof的全称也一样很多人还不知道,因此呢,今天就来为大家分析分析,现在让我们一起来看看吧!如果解决了您的问题,还望您关注下本站哦,谢谢~

本文目录

  1. 什么叫半导体催化剂
  2. 光催化降解为什么要分紫外光跟可见光
  3. 催化反应中tof的全称

什么叫半导体催化剂

半导体氧化物催化剂sfmicnnductingoxidecatalyst过渡金属氧化物通常是半导体,用它制成的催化剂称为半导体氧化物催化剂。

它的催化作用是反应物分子与半导体表面之间的电子传递过程。半导体分为p型、,:型及本征半导体。半导体催化剂的催化活性、选择性与其导电性、电子逸出功密切相关,可由半导体电子理论描述。

光催化降解为什么要分紫外光跟可见光

一、紫外光下光催化活性普遍大于可见光,很显然是因为光强的问题.

紫外下,混相效果好,可见下单斜相效果好:这可能是因为,

1)混相材料有可能在不同相之间形成了异相结,由于不同相之间的微小的带隙和导带、价带位置的不同,在紫外光本征激发时,易进一步进行电荷的分离,从而促进光催化活性。你可以看看HRTEM确认异相结的构成,并通过XPS,DRS,MOTT-SCHOTTKY等确定下不同相的能带结构。如果条件允许,可以做些时间分辨光谱实验。

2)可见光下单斜相效果好,可能是因为你的材料在可见光下不是带隙的本征激发,因此混相中激发的电子跃迁不到导带位置,从而没有异相结效果。因此,这时应该和材料本身的结构有关。

本征催化活性(催化反应中tof的全称)

二、下面的内容是光催化氧化,主要从分类、原理、光源类型和特点这四个方面进行介绍。

光催化氧化的分类

根据不同的反应体系,光催化氧化可以分为均相和非均相光催化氧化。

均相光催化氧化以Fe2+(二价铁离子)或Fe3+(三价铁离子),以及H2O2(双氧水)为介质,通过光-Fenton(芬顿)反应,产生反应活性极高的OH·(羟基)等自由基来氧化分解污染物。

非均相光催化氧化则是采用TiO2(二氧化钛)、ZnO(氧化锌)等半导体催化剂,在光照条件下产生OH·(羟基)等自由基来氧化分解污染物。

除了产生条件不同之外,这两种催化氧化均涉及到羟基自由基的形成和氧化作用,这两种反应均属于高级氧化。

涉及到羟基自由基的氧化过程就称为高级氧化(AdvancedOxidationProcess,简称AOP)。广泛的来说,某些羟基自由基可能起重要作用,但反应机理不明确的新型氧化过程,也是属于高级氧化。

高级氧化中,羟基自由基的氧化还原电势为2.8V,仅次于氟,所以几乎能氧化所有的有机物。羟基自由基还会激发一系列的氧化反应,使有机污染物分解的更加彻底。

均相光催化氧化中主要还是芬顿原理,就不过多的赘述了。下面的内容,我们就以非均相光催化氧化为例来进行介绍。

非均相光催化氧化原理

非均相光催化氧化过程中,需要用到半导体。半导体在能带结构上具有价带和导带,两者之间还存在一个禁带。我们先看一下半导体催化剂在光照下的反应:

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半导体催化剂在光照下的反应

当半导体受到太阳光的照射时,半导体吸收一个能量大于禁带的光子,就会把位于价带的电子激发到导带,价带的电子跃迁后就会留下一个空穴,空穴则会与吸附在半导体催化剂表面的OH-反应生成羟基自由基。达到导带的电子也会与水中的氧气发生吸附反应,生成氧负离子的自由基。

这些自由基和空穴共同作用,对水中的有机物进行氧化,使其变为无害的无机物。

非均相光催化氧化光源

下面是几种光催化剂的禁带宽度:

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常见的光催化剂的禁带宽度

通常使用TiO2(二氧化钛)作为归催化氧化的催化剂,其禁带宽带一般为3.2eV。

自然光一般分为红外光、可见光和紫外光,其中紫外光根据波长不同分为4个波段,从100~420nm,具体的可以看一下之前介绍过的《紫外线消毒工艺概述》中关于紫外线的相关介绍。

当采用TiO2(二氧化钛)作为半导体催化剂时,只有当光的波长<387nm时,才会产生足够的能量使二氧化钛的价带电子发生跃迁,所以光催化氧化中,通常采用二氧化钛+紫外光光源的组合,来激发产生羟基自由基。

催化反应中tof的全称

一般地,“转换频率(turnoverfrequency,TOF)是指在给定的温度、压力、反应物比率以及一定的反应程度下,单位时间内、单位活性位上发生反应的次数”(或定义为单位时间单位活性位上发生催化反应的次数或生成目标产物的数目或消耗反应物的数目)。

根据定义,显然有TOF=TON/t(其中TON为转换数turnovernumber)。

可见,区别于任何表观活性的各种参数或表达式,TOF数值的大小能够反映催化剂的本征活性,甚至有人认为TOF是表达催化剂本征活性最好的优异因子。那么,这样的一般性的定义显然适用于各类电催化反应,对于和文献中报道的催化剂材料的活性比较具有极高的参考价值。

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