氙燈光源

導言：

現在，全球性環（huán）境汙染疑問遭（zāo）到廣泛注重。光催化反響可對汙水中（zhōng）的農藥染料等汙染（rǎn）物進（jìn）行降解，還能夠處理多種有害（hài）氣體；光催化還可使用於貴金屬收回（huí）、化學（xué）組成、衛生保健等方麵。光催化反（fǎn）響在化工、動力及環境等範疇都有寬廣的使用（yòng）前景。這篇文章論述了首（shǒu）要光催（cuī）化劑類型及光催化技能的使用研討成果（guǒ）。

光催（cuī）化機理：

半導體資（zī）料在紫外及可（kě）見光照射下，將光能轉化（huà）為化學能，並推進有機物的組成與分化，這一進程稱為光催化。當光能等於或超越半（bàn）導體資料的帶（dài）隙能（néng）量時，電子從價帶(VB)激（jī）起到導帶(CB)構成光生載流子(電子空穴對)。

在缺少適宜的電子或空穴捕獲劑時，吸收的光能由於載流子（zǐ）複合而以熱的（de）方（fāng）式耗散。價帶空（kōng）穴（xué）是強氧化劑，而導帶（dài）電子是強還原劑。大多數有機光降解（jiě）是直接（jiē）或間接使用了空（kōng）穴的強氧化才能。

例如

TiO2是一種半導體氧化物，化學安穩性好(耐酸堿和光化（huà）學腐蝕)，無毒，廉價，質料來（lái）曆（lì）豐富。

TiO2在紫外光激起會發（fā）生電子－空穴對，銳（ruì）鈦型TiO2激起需求3.2 eV的能量，對應於380 nm擺布的（de）波長。光催化（huà）活性（xìng）高(吸收紫外光功能強（qiáng）；能（néng）隙大，光（guāng）生電子的還原性和和空穴（xué）的氧化性強)。因而其廣泛使用於水純化，廢水處理，有毒汙水操控，空氣淨化，滅菌消毒等

範疇。

首要（yào）的光催化劑類型：

1 金屬氧化物或硫化物光催化劑常見的金屬氧化物或硫化（huà）物光催化劑有TiOZnWO3Fe2O3、ZnS、CdS和（hé）PbS等。其間，CdS的禁帶寬度較小，與（yǔ）太陽光譜（pǔ）中的近紫外光段（duàn）有較好（hǎo）的匹

配性，能夠很好地使用自然（rán）光源，但容易發生光腐蝕，使用壽命有限。TiO，具（jù）有催化才（cái）能強、化學安穩性（xìng）好、無毒、報價低一級長處，是（shì）現在研討和使用廣泛的光催化劑。為進步金屬氧化物或硫（liú）化物光催化劑的催化功能，可對其（qí）進行潤飾改性。

1)外表潤飾的光催化劑：

外表潤飾的方式首（shǒu）要有堆積貴金屬、摻雜過渡（dù）金屬（shǔ）離子（zǐ）和半導體的複合等。

Et本國（guó）立領（lǐng）先工業科學技能研討院的科學家發現，固態組成的（de）鋼鉭（tǎn）氧化物半導體用鎳摻雜後（hòu）製成（chéng）的In1-x 一NixTa04( x為0～0

2)催化劑

禁帶（dài）寬度為1．23eV，可吸收可見光（guāng），顯著加速水的分化。用N摻雜的TiO 光催化劑TiO2-x一Nx關於（yú）可見（jiàn）光下亞甲基藍和乙醛的光（guāng）催化降解具有（yǒu）很高的活性，摻雜的N在TiO，中的取代位使光催化劑（jì）的禁帶寬度顯著降低，光催化活性大大進步 j。還（hái）有研討者提出用染料潤飾TiO2來改進其光催化活性。2)納米資料光催化劑：當催化劑粒（lì）度在1nm～lOnm時（shí），呈現納米資（zī）料的外表（biǎo）效應和量子效應，催化活性進步。

納米催化（huà）劑還具有可（kě）見（jiàn）光透過性好、光吸收才能（néng）強、耐熱性好（hǎo）、耐腐蝕和（hé）無毒（dú）等（děng）長處（chù）。ZnO作為（wéi）一種主要的（de）光催化劑，是少量能夠完（wán）成量子尺度效應的氧化物半導體資料之（zhī）一。井立強等（děng）研討標明，ZnO超微粒子在光催化（huà）降解苯（běn）酚的進程中比產品ZnO的光催化活（huó）性高得多。

3)負載（zǎi）型光催化劑：負載型光催化劑（jì）避免了（le）光催化懸浮體（tǐ）係中催化劑難別離收回的疑問，從而完（wán）成接連安穩操作。負載辦法（fǎ）能（néng）夠是在基質上製成催化劑膜（mó），或催化劑（jì）以微粒狀吸附負載於載體上。

4)微波等離子體處理的（de）光催化劑：用（yòng）微波等離子體處理光催化劑的（de）進程，是使用微波等（děng）離子體（tǐ）中的（de）分（fèn）子離解成化學性質非常生動的原子或原（yuán）子團，與光催化劑間進行（háng）化（huà）學物理作用的進程。Martin等指出，用等離（lí）子體化學（xué）氣（qì）相堆積法製備的以（yǐ）玻璃珠為載體的TiO2，膜膜層（céng）厚度均勻，有細密性和傑出的粘附性，對乙二酸水溶液的光催（cuī）化降（jiàng）解有較高的功率。

李（lǐ）振旦等¨叫將微波輻射技能用於（yú）製備固體超強酸SO42 ／Ti2，催化劑（jì）。與慣例加熱法比較，微波加熱製備的SO42-／TiO2催化劑使乙烯的光催化氧化分化反響的（de）量子功率大大進步。 1．2 分子篩光催化 分子篩是一（yī）種高效、高選擇性的光催（cuī）化劑載體，在分子篩的納米微孔反響場裏有通常光催化體係難以完成（chéng）的（de）光（guāng）催化功能。