工業(yè)廢氣光催化氧化工程師崗位招聘考試試卷及答案一、填空題（共10題，每題1分）1.工業(yè)光催化氧化最常用的半導(dǎo)體催化劑是______。2.銳鈦礦型TiO?的禁帶寬度約為______eV。3.光催化反應(yīng)中，空穴與H?O/OH?生成的強(qiáng)氧化性自由基是______。4.常用紫外光催化光源是______燈（主波長254nm）。5.光生載流子包括導(dǎo)帶電子和______。6.光催化降解的主要對象揮發(fā)性有機(jī)物簡稱______。7.光催化核心是實(shí)現(xiàn)光生載流子的有效______。8.催化劑表面污染物的______是反應(yīng)前提。9.濕度對光催化效率的常見影響是______（促進(jìn)/抑制）。10.導(dǎo)帶電子還原O?生成的活性物種舉1例：______。答案：1.TiO?（二氧化鈦）2.3.23.羥基自由基（·OH）4.高壓汞5.價(jià)帶空穴（h?）6.VOCs7.分離8.吸附9.促進(jìn)10.超氧自由基（·O??）二、單項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分）1.光催化關(guān)鍵步驟是（）A.污染物擴(kuò)散B.載流子分離C.產(chǎn)物解吸D.催化劑吸附2.銳鈦礦TiO?吸收波長小于______nm的紫外光（）A.387B.420C.500D.6003.不屬于光催化劑改性的是（）A.金屬摻雜B.非金屬摻雜C.高溫?zé)Y(jié)D.半導(dǎo)體復(fù)合4.光催化降解最終產(chǎn)物不包括（）A.CO?B.H?OC.中間有機(jī)物D.無害無機(jī)鹽5.適合大風(fēng)量低濃度廢氣的反應(yīng)器是（）A.固定床B.流化床C.平板式D.旋轉(zhuǎn)式6.可用于可見光催化的光源是（）A.高壓汞燈B.紫外LEDC.太陽光D.白熾燈7.光生空穴的主要作用是（）A.還原O?B.氧化污染物C.吸附污染物D.穩(wěn)定催化劑8.不影響光催化效率的是（）A.催化劑粒徑B.光源強(qiáng)度C.廢氣溫度D.催化劑密度9.光催化相對于焚燒的優(yōu)勢是（）A.能耗高B.無二次污染C.需高溫D.降解不徹底10.可被光催化降解的是（）A.顆粒粉塵B.NO?C.惰性氣體D.固體廢渣答案：1.B2.A3.C4.C5.B6.C7.B8.D9.B10.B三、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，多選/少選/錯(cuò)選不得分）1.光催化工藝優(yōu)點(diǎn)包括（）A.常溫常壓B.無二次污染C.降解徹底D.能耗低2.影響光催化效率的因素有（）A.催化劑活性B.光源波長C.污染物濃度D.體系濕度3.常見光催化反應(yīng)器類型（）A.固定床B.流化床C.膜反應(yīng)器D.平板式4.光催化劑失活原因（）A.中毒吸附B.光腐蝕C.活性組分流失D.載體破壞5.降解NO?的活性物種（）A.·OHB.·O??C.NO??D.H?O?6.可見光響應(yīng)型催化劑（）A.N摻雜TiO?B.g-C?N?C.ZnOD.Bi?WO?7.廢氣預(yù)處理措施（）A.除塵B.除濕C.濃度調(diào)節(jié)D.溫度調(diào)節(jié)8.載流子復(fù)合途徑（）A.直接復(fù)合B.表面復(fù)合C.體相復(fù)合D.雜質(zhì)復(fù)合9.可降解VOCs類型（）A.苯系物B.醛酮類C.烷烴類D.鹵代烴10.光催化耦合工藝（）A.吸附-光催化B.臭氧-光催化C.生物-光催化D.焚燒-光催化答案：1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.AB6.ABD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABC四、判斷題（共10題，每題2分，√/×）1.TiO?只能在紫外光下激發(fā)（）2.載流子分離效率越高，催化效率越高（）3.濕度越高，光催化效率一定越高（）4.光催化可完全礦化VOCs為CO?和H?O（）5.高壓汞燈主波長365nm（）6.催化劑粒徑越小，催化效率越高（）7.金屬摻雜TiO?易發(fā)生光腐蝕（）8.可見光催化劑可利用太陽光降解污染物（）9.顆粒物含量高會(huì)降低光催化效率（）10.光催化可直接處理高濃度VOCs（）答案：1.×2.√3.×4.√5.×6.×7.×8.√9.√10.×五、簡答題（共4題，每題5分）1.簡述光催化氧化基本原理答案：光催化劑（如TiO?）受特定波長光照射時(shí)，價(jià)帶電子躍遷至導(dǎo)帶，形成導(dǎo)帶電子（e?）和價(jià)帶空穴（h?）；空穴氧化表面H?O/OH?生成·OH，電子還原O?生成·O??等活性物種；活性物種與污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將其降解為CO?、H?O及無害物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)礦化。2.工業(yè)光催化反應(yīng)器常見類型及適用場景答案：①固定床：催化劑固定，結(jié)構(gòu)簡單，適用于低風(fēng)量、低濃度廢氣；②流化床：催化劑流化，傳質(zhì)高效，適用于大風(fēng)量、中低濃度廢氣；③平板式：光照均勻，適用于小試或小型裝置；④膜反應(yīng)器：兼具分離功能，適用于含顆粒物廢氣預(yù)處理后處理。3.影響工業(yè)廢氣光催化效率的主要因素答案：①催化劑：活性、比表面積、載流子分離效率；②光源：波長匹配度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性；③廢氣：濃度、種類、濕度、溫度、顆粒物含量；④反應(yīng)器：傳質(zhì)效率、光照利用率、停留時(shí)間；⑤操作：風(fēng)速、溫濕度調(diào)節(jié)。4.光催化劑失活原因及再生方法答案：原因：①中毒（污染物吸附覆蓋活性位點(diǎn)）；②光腐蝕（半導(dǎo)體自身氧化還原）；③活性組分流失；④團(tuán)聚。再生：①熱再生（高溫煅燒除吸附物）；②化學(xué)再生（酸洗/堿洗除中毒物）；③光還原（修復(fù)光腐蝕位點(diǎn)）；④再負(fù)載（補(bǔ)充活性組分）。六、討論題（共2題，每題5分）1.如何優(yōu)化高濃度VOCs光催化工藝？答案：高濃度VOCs易導(dǎo)致催化劑中毒，優(yōu)化方向：①預(yù)處理：吸附濃縮（活性炭）降低濃度至<1000mg/m3；②多級(jí)串聯(lián)：延長停留時(shí)間，分步降解；③工藝耦合：臭氧強(qiáng)化·OH生成，生物降解中間產(chǎn)物；④催化劑改性：多孔載體（分子篩）負(fù)載，提高吸附容量；⑤操作：控制溫度25-40℃、濕度30%-60%，避免失活。2.可見光