光催化氧化課件XX,aclicktounlimitedpossibilitiesYOURLOGO匯報(bào)人：XXCONTENTS01光催化氧化基礎(chǔ)02光催化氧化技術(shù)03光催化氧化材料04光催化氧化實(shí)驗(yàn)05光催化氧化應(yīng)用實(shí)例06光催化氧化的挑戰(zhàn)與前景光催化氧化基礎(chǔ)01定義與原理利用光能激發(fā)催化劑，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性物質(zhì)降解污染物。光催化氧化定義半導(dǎo)體吸收光能，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，生成羥基自由基氧化有機(jī)物。光催化反應(yīng)原理催化劑種類如二氧化鈦、氧化鋅，常用于光催化氧化反應(yīng)。金屬氧化物類硫化鎘等硫化物半導(dǎo)體，也可作光催化劑。硫化物類應(yīng)用領(lǐng)域能源轉(zhuǎn)換光解水制氫、還原CO?，助力清潔能源開(kāi)發(fā)。環(huán)境治理降解染料、抗生素等有機(jī)污染物，凈化污水與氣體。0102光催化氧化技術(shù)02技術(shù)原理光照射半導(dǎo)體時(shí)，價(jià)帶電子躍遷至導(dǎo)帶，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。光激發(fā)電子躍遷電子-空穴對(duì)與水、氧反應(yīng)生成羥基自由基，氧化分解污染物。自由基氧化反應(yīng)技術(shù)流程廢氣處理流程廢氣經(jīng)管道收集后，進(jìn)入噴淋塔，再進(jìn)入光氫塔進(jìn)行光催化氧化分解。廢水處理流程利用紫外光激發(fā)TiO2催化劑，產(chǎn)生電子空穴對(duì)，降解污染物為CO2、H2O等。技術(shù)優(yōu)勢(shì)可徹底分解有機(jī)物為CO?和H?O，降解率超90%高效降解污染物常溫常壓下進(jìn)行，適配太陽(yáng)光/LED光源，操作簡(jiǎn)便反應(yīng)條件溫和無(wú)二次污染，催化劑可循環(huán)利用，運(yùn)行成本低綠色環(huán)保無(wú)害光催化氧化材料03材料分類如二氧化鈦，具有高催化活性，是常用光催化氧化材料。金屬氧化物類如石墨相氮化碳，成本低且穩(wěn)定，可用于光催化領(lǐng)域。非金屬材料類材料特性在光照射下，能快速分解有機(jī)物、殺菌除臭，將污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。高效催化性01經(jīng)光照后表面形成超親水層，雨水易沖刷污染物，實(shí)現(xiàn)自清潔。超親水自潔02材料本身不參與反應(yīng)，無(wú)化學(xué)損耗，效果持久且化學(xué)穩(wěn)定性高。持久穩(wěn)定03材料制備以鈦酸丁酯為原料，經(jīng)溶膠-凝膠過(guò)程制備TiO?溶膠，再摻雜金屬氧化物焙燒得復(fù)合體。溶膠-凝膠法01將金屬鹽溶液滴加沉淀劑，生成氫氧化物沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、焙燒得金屬氧化物。水解沉淀法02光催化氧化實(shí)驗(yàn)04實(shí)驗(yàn)設(shè)備石英頂照式、夾套燒杯式等反應(yīng)器，用于光催化氧化實(shí)驗(yàn)。光催化反應(yīng)器氙燈、汞燈等模擬太陽(yáng)光或特定波長(zhǎng)光源，激發(fā)催化劑活性。光源設(shè)備COD分析儀、pH計(jì)等，用于檢測(cè)反應(yīng)前后水質(zhì)變化。分析檢測(cè)儀器實(shí)驗(yàn)步驟收集光催化劑、反應(yīng)物、光源及實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備。準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料對(duì)反應(yīng)后的樣品進(jìn)行分析，評(píng)估光催化氧化效果。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果將反應(yīng)物與光催化劑混合，置于光源下進(jìn)行光催化氧化反應(yīng)。進(jìn)行光催化反應(yīng)010203實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)顯示，光催化氧化對(duì)污染物降解效率高，短時(shí)間內(nèi)顯著降低濃度。降解效率分析不同光照強(qiáng)度、催化劑用量下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異明顯，優(yōu)化條件可提升效果。反應(yīng)條件影響光催化氧化應(yīng)用實(shí)例05環(huán)境凈化光催化氧化技術(shù)可高效降解水中有機(jī)污染物，如印染廢水處理，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化回用。水體凈化利用光催化分解空氣中的VOCs、NOx等有害物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為無(wú)害的CO2和H2O，改善空氣質(zhì)量?？諝鈨艋茉崔D(zhuǎn)換利用光催化分解水制氫，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能到氫能的轉(zhuǎn)化，推動(dòng)清潔能源生產(chǎn)。光解水制氫通過(guò)光催化將CO?還原為甲酸、甲醇等燃料，助力碳循環(huán)閉合與能源轉(zhuǎn)型。CO?還原抗菌消毒SA-PDI@C60光催化劑在自然光下2小時(shí)滅活大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等耐藥菌，4小時(shí)完全去除耐藥基因。醫(yī)療抗菌01UVA-LED光催化技術(shù)結(jié)合活性炭吸附，高效分解甲醛、苯等有害氣體，殺菌率超90%?？諝鈨艋?2光催化產(chǎn)一氧化氮材料通過(guò)陽(yáng)光激活，消除90%以上耐藥菌，加速小鼠傷口愈合。傷口治療03光催化氧化的挑戰(zhàn)與前景06當(dāng)前挑戰(zhàn)光催化劑量子效率低，對(duì)可見(jiàn)光利用不足，制約光能轉(zhuǎn)化效率。光催化反應(yīng)速率慢，設(shè)備規(guī)模與成本問(wèn)題阻礙工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。光催化劑穩(wěn)定性差，長(zhǎng)期使用易團(tuán)聚失活，影響處理效果。當(dāng)前挑戰(zhàn)發(fā)展趨勢(shì)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)與AI，實(shí)現(xiàn)污染物實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與催化劑性能動(dòng)態(tài)優(yōu)化。技術(shù)智能化研發(fā)石墨烯量子點(diǎn)、MOFs等新型光催化劑，提升可見(jiàn)光響應(yīng)與量子效率。材料高效化拓展至工業(yè)廢氣、室內(nèi)凈化、汽車尾氣及二氧化碳還原等多領(lǐng)